KR102408639B1 - Electronic device and method of controlling electronic device - Google Patents

Electronic device and method of controlling electronic device Download PDF

Info

Publication number
KR102408639B1
KR102408639B1 KR1020200090832A KR20200090832A KR102408639B1 KR 102408639 B1 KR102408639 B1 KR 102408639B1 KR 1020200090832 A KR1020200090832 A KR 1020200090832A KR 20200090832 A KR20200090832 A KR 20200090832A KR 102408639 B1 KR102408639 B1 KR 102408639B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active layer
electric field
electrode part
electrode
mode
Prior art date
Application number
KR1020200090832A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220012450A (en
Inventor
손종화
손종역
Original Assignee
브이메모리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브이메모리 주식회사 filed Critical 브이메모리 주식회사
Priority to KR1020200090832A priority Critical patent/KR102408639B1/en
Publication of KR20220012450A publication Critical patent/KR20220012450A/en
Priority to KR1020220038421A priority patent/KR20220045941A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102408639B1 publication Critical patent/KR102408639B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0004Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising amorphous/crystalline phase transition cells
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0038Power supply circuits
    • H01L45/1233
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/821Device geometry
    • H10N70/826Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0021Auxiliary circuits
    • G11C13/0069Writing or programming circuits or methods
    • G11C2013/009Write using potential difference applied between cell electrodes

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 도전성 재료를 함유하는 제1 전극부; 상기 제1 전극과 이격되고 도전성 재료를 함유하는 제2 전극부; 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 사이에 배치되고 자발 분극성 재료를 포함하고 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 이격되도록 형성된제1 연결 전극 및 제2 연결 전극; 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 연결되어 전기장을 인가하도록 형성된 전기장 제어부를 포함하고, 상기 전기장 제어부는 적어도 상기 제2 모드에서 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 바이어스 전압을 인가하는 전자 소자를 개시한다.One embodiment of the present invention includes a first electrode portion containing a conductive material; a second electrode part spaced apart from the first electrode and containing a conductive material; disposed between the first electrode portion and the second electrode portion and comprising a spontaneously polarizable material and formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance active layer; a first connection electrode and a second connection electrode formed on the active layer to be spaced apart from the first electrode part and the second electrode part; and an electric field controller connected to the first electrode part and the second electrode part to apply an electric field, wherein the electric field controller includes a bias voltage to the first electrode part and the second electrode part in at least the second mode. Disclosed is an electronic device for applying

Description

전자 소자 및 전자 소자 제어 방법{Electronic device and method of controlling electronic device}Electronic device and method of controlling electronic device

본 발명은 전자 소자 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device and a method for controlling the same.

기술의 발전 및 사람들의 생활의 편의에 대한 관심이 증가함에 따라 다양한 전자 제품에 대한 개발 시도가 활발해지고 있다.With the development of technology and increased interest in people's convenience in life, attempts to develop various electronic products are being actively pursued.

또한 이러한 전자 제품은 갈수록 소형화되고 있고 집적화되고 있으며, 사용되는 장소가 광범위하게 증가하고 있다.In addition, these electronic products are becoming smaller and more integrated, and the places where they are used are increasing widely.

이러한 전자 제품은 다양한 전자 소자를 포함하고, 예를들면 CPU, 메모리, 기타 다양한 전자 소자를 포함한다. 이러한 전자 소자들은 다양한 종류의 전기 회로를 포함할 수 있다.These electronic products include various electronic devices, for example, CPUs, memories, and other various electronic devices. These electronic devices may include various types of electrical circuits.

예를들면 컴퓨터, 스마트폰 뿐만 아니라 IoT를 위한 가정용 센서 소자, 인체 공학용 바이오 전자 소자 등 다양한 분야의 제품에 전자 소자가 사용된다.For example, electronic devices are used not only in computers and smartphones, but also in products in various fields such as home sensor devices for IoT and bio-electronic devices for ergonomics.

한편, 최근의 기술 발달 속도와 사용자들의 생활 수준의 급격한 향상에 따라 이러한 전기 소자의 사용과 응용 분야가 급격하게 늘어나 그 수요도 이에 따라 증가하고 있다.On the other hand, the use and application fields of these electric devices are rapidly increasing according to the recent speed of technological development and the rapid improvement of the living standards of users, and the demand thereof is also increasing accordingly.

이러한 추세에 따라 흔히 사용하고 있는 다양한 전기 소자들에 쉽고 빠르게 적용하는 전자 회로를 구현하고 제어하는데 한계가 있다.According to this trend, there is a limit to realizing and controlling an electronic circuit that is easily and quickly applied to various electrical devices that are commonly used.

한편, 메모리 소자, 특히 비휘발성 메모리 소자는 컴퓨터뿐 아니라, 카메라, 통신기기 등 다양한 전자 장치의 정보 기억 및/또는 처리 장치로서 폭넓게 이용되고 있다. Meanwhile, memory devices, particularly nonvolatile memory devices, are widely used as information storage and/or processing devices of various electronic devices, such as cameras and communication devices, as well as computers.

이러한 메모리 소자는, 특히 수명과 속도의 면에서 많은 개발이 이루어지고 있는 데, 대부분의 과제는 메모리 수명과 속도의 확보에 있으나, 이를 향상한 메모리 소자를 구현하는데 한계가 있다.These memory devices, particularly in terms of lifespan and speed, are being developed a lot. Most of the problems are in securing the memory lifespan and speed, but there is a limit to realizing an improved memory device.

본 발명은 다양한 용도에 용이하게 적용할 수 있는 전자 소자 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an electronic device that can be easily applied to various uses and a method for controlling the same.

본 발명의 일 실시예는, 도전성 재료를 함유하는 제1 전극부; 상기 제1 전극과 이격되고 도전성 재료를 함유하는 제2 전극부; 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 사이에 배치되고 자발 분극성 재료를 포함하고 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 이격되도록 형성된제1 연결 전극 및 제2 연결 전극; 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 연결되어 전기장을 인가하도록 형성된 전기장 제어부를 포함하고, 상기 전기장 제어부는 적어도 상기 제2 모드에서 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 바이어스 전압을 인가하는 전자 소자를 개시한다.One embodiment of the present invention includes a first electrode portion containing a conductive material; a second electrode part spaced apart from the first electrode and containing a conductive material; disposed between the first electrode portion and the second electrode portion and comprising a spontaneously polarizable material and formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance active layer; a first connection electrode and a second connection electrode formed on the active layer to be spaced apart from the first electrode part and the second electrode part; and an electric field controller connected to the first electrode part and the second electrode part to apply an electric field, wherein the electric field controller includes a bias voltage to the first electrode part and the second electrode part in at least the second mode. Disclosed is an electronic device for applying

본 실시예에 있어서, 상기 바이어스 전압의 인가시, 상기 활성층의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아질 수 있다.In this embodiment, when the bias voltage is applied, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer may be lowered.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 모드에서 상기 제1 연결 전극과 상기 제2 연결 전극 사이에 전류가 흐를 수 있다.In the present embodiment, in the second mode, a current may flow between the first connection electrode and the second connection electrode.

본 실시예에 있어서, 상기 활성층은 상기 제1 모드와 상기 제2 모드에서 서로 상이한 변위를 가질 수 있다.In this embodiment, the active layer may have different displacements in the first mode and the second mode.

본 발명의 다른 실시예는, 자발 분극성 재료를 포함하고 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성된 활성층을 포함하는 전자 소자에 대하여, 상기 활성층이 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드를 가지도록 상기 활성층에 전기장을 인가하는 단계; 및 상기 활성층에 바이어스 전압을 인가하는 단계;를 포함하고, 상기 전기장은 상기 활성층을 사이에 두고 서로 이격되며, 상기 활성층과 접하여 형성된 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 의해 형성되고, 상기 활성층이 적어도 상기 제2 모드를 가질 때, 상기 바이어스 전압은 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 통해 인가되며, 상기 바이어스 전압의 인가에 의해 상기 활성층의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지는 전자 소자 제어 방법을 개시한다.Another embodiment of the present invention relates to an electronic device comprising a spontaneously polarizable material and comprising an active layer formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance. applying an electric field to the active layer so that the active layer has the first mode or the second mode; and applying a bias voltage to the active layer, wherein the electric field is spaced apart from each other with the active layer interposed therebetween, and is formed by the first electrode portion and the second electrode portion formed in contact with the active layer, and the active layer When this mode has at least the second mode, the bias voltage is applied through the first electrode part and the second electrode part, and the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer are adjusted by the application of the bias voltage. Disclosed is a method for controlling an electronic device that is lowered.

본 실시예에 있어서, 상기 활성층 상에 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 이격되도록 형성된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 포함하고, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드의 선택에 의해 상기 제1 연결 전극과 상기 제2 연결 전극 사이에서 전류가 흐름을 제어할 수 있다.In this embodiment, a first connection electrode and a second connection electrode formed to be spaced apart from the first electrode part and the second electrode part on the active layer are included, and the selection of the first mode and the second mode is performed. Thus, the flow of current between the first connection electrode and the second connection electrode may be controlled.

본 발명에 관한 전자 소자 및 이의 제어 방법은 전자 소자의 전기적 특성 및 제조 특성을 향상하고, 다양한 용도에 용이하게 적용할 수 있다.The electronic device and its control method according to the present invention improve electrical properties and manufacturing properties of the electronic device, and can be easily applied to various uses.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 소자의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 제2 전극의 선택적 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 전자 소자의 제1 모드 및 제2 모드로의 변환을 위하여 전기장 제어부를 제어하는 것을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 내지 도 9는 도 1의 전자 소자의 제1 모드 및 제2 모드로의 변환을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 도 1의 전자 소자의 제1 전극부와 제2 전극부로 바이어스 전압의 인가에 따른 밴드갭 변화를 도시한 도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 16은 도 15의 H 방향에서 본 평면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an alternative embodiment of the second electrode of FIG. 1 .
3 and 4 are cross-sectional views for explaining the control of the electric field controller in order to change the first mode and the second mode of the electronic device of FIG. 1 .
5 to 9 are views for explaining the conversion of the electronic device of FIG. 1 to the first mode and the second mode.
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in a band gap according to application of a bias voltage to a first electrode part and a second electrode part of the electronic device of FIG. 1 .
11 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a plan view viewed from the H direction of FIG. 15 .

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In the following examples, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility that one or more other features or components will be added is not excluded in advance.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다. In the following embodiments, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are not limited to three axes on a Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including them. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. In cases where certain embodiments may be implemented otherwise, a specific process sequence may be performed different from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to the order described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 전자 소자의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 제2 전극의 선택적 실시예를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of an electronic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an optional embodiment of the second electrode of FIG. 1 .

먼저, 도 1을 참조하면, 본 실시예의 전자 소자(100)는 제1 전극부(120), 제2 전극부(130), 활성층(110), 제1 연결 전극(150), 제2 연결 전극(160) 및 전기장 제어부(190)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 1 , the electronic device 100 of this embodiment includes a first electrode part 120 , a second electrode part 130 , an active layer 110 , a first connection electrode 150 , and a second connection electrode. 160 and an electric field control unit 190 may be included.

제1 전극부(120)는 도전성 재료를 함유할 수 있다. The first electrode part 120 may contain a conductive material.

예를들면 제1 전극부(120)는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 금(Au), 은(Ag) 또는 백금(Pt)을 함유하도록 형성할 수 있다.For example, the first electrode part 120 may include aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), or gold (Au). , it may be formed to contain silver (Ag) or platinum (Pt).

또한 다른 예로서 제1 전극부(120)는 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수도 있다. 구체적 예로서 제1 전극부(120)은 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3)을 함유할 수 있다.Also, as another example, the first electrode part 120 may be formed using a conductive metal oxide. As a specific example, the first electrode part 120 may contain strontium ruthenium oxide (SrRuO3).

또한 다른 예로서 제1 전극부(120)는 (LaxSry)CoOz를 함유할 수 있고, 예를들면 (La0 . 5Sr0 . 5)CoO3을 함유할 수 있다. 또한, 다른 예로서 제1 전극부(120)는 LaCoO3를 함유할 수 있다.Also, as another example, the first electrode part 120 may contain ( LaxSry ) CoOz , for example , (La 0.5 Sr 0.5 )CoO 3 . Also, as another example, the first electrode part 120 may contain LaCoO3.

제2 전극부(130)는 도전성 재료를 함유할 수 있고, 상기 제1 전극부(120)와 이격될 수 있다.The second electrode part 130 may contain a conductive material and may be spaced apart from the first electrode part 120 .

예를들면 제2 전극부(130)는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 금(Au), 은(Ag) 또는 백금(Pt)을 함유하도록 형성할 수 있다.For example, the second electrode part 130 may include aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), or gold (Au). , it may be formed to contain silver (Ag) or platinum (Pt).

또한 다른 예로서 제2 전극부(130)는 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수도 있다. 구체적 예로서 제2 전극부(130)는 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3)을 함유할 수 있다.Also, as another example, the second electrode unit 130 may be formed using a conductive metal oxide. As a specific example, the second electrode unit 130 may contain strontium ruthenium oxide (SrRuO3).

또한 다른 예로서 제2 전극부(130)는 (LaxSry)CoOz를 함유할 수 있고, 예를들면 (La0 . 5Sr0 . 5)CoO3을 함유할 수 있다. 또한, 다른 예로서 제2 전극부(130)는 LaCoO3를 함유할 수 있다.Also, as another example, the second electrode unit 130 may contain ( LaxSry ) CoOz , for example , (La 0.5 Sr 0.5 )CoO 3 . Also, as another example, the second electrode unit 130 may contain LaCoO3.

제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 상이한 특성을 갖도록 형성될 수 있다. The first electrode part 120 and the second electrode part 130 may be formed to have different characteristics.

일 예로서 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 상이한 전기적 특성을 가질 수 있고, 구체적 예로서 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 각각 일함수 값이 상이하도록 형성될 수 있다. 이를 통하여 활성층(110)에 비대칭적인 전기적 특성이 유도될 수 있다.As an example, the first electrode part 120 and the second electrode part 130 may have different electrical characteristics, and as a specific example, the first electrode part 120 and the second electrode part 130 may each have a work function value. These may be formed to be different. Through this, an asymmetric electrical characteristic may be induced in the active layer 110 .

선택적 실시예로서 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 상이한 재료를 함유할 수 있다. In an alternative embodiment, the first electrode part 120 and the second electrode part 130 may contain different materials.

일 예로서 제1 전극부(120)는 백금(Pt)을 함유하고 제2 전극부(130)는 금(Au)을 함유할 수 있고, 다른 일 예로서 제1 전극부(120)는 백금(Pt)을 함유하고 제2 전극부(130)는 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3)을 함유할 수 있다.As an example, the first electrode unit 120 may contain platinum (Pt), the second electrode unit 130 may contain gold (Au), and as another example, the first electrode unit 120 may contain platinum (Pt). Pt) and the second electrode part 130 may contain strontium ruthenium oxide (SrRuO3).

또한 다른 일 예로서 제1 전극부(120)는 (LaxSry)CoOz를 함유할 수 있고, 구체적 예로서 (La0 . 5Sr0 . 5)CoO3을 함유할 수 있고, 제2 전극부(130)는 LaCoO3를 함유할 수 있다.Also, as another example, the first electrode part 120 may contain (LaxSry) CoOz , and as a specific example, (La 0.5 Sr 0.5 )CoO 3 may be included, and the second electrode part 130 may contain (La 0.5 Sr 0.5 )CoO 3 . ) may contain LaCoO3.

기타 이외에도 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 서로 상이한 특징을 갖도록 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다.In addition to the others, the first electrode part 120 and the second electrode part 130 may be formed using various materials to have different characteristics.

예를 들어, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제2 전극부(130)는 복층으로 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면 제2 전극부(130)는 복층으로 형성될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2 , the second electrode unit 130 may be formed in multiple layers. Referring to FIG. 2 , the second electrode unit 130 may be formed in multiple layers.

예를들면 제2 전극부(130)는 제1 층(131) 및 제2 층(132)을 포함할 수 있고, 제1 층(131)은 활성층(110)을 향하도록 배치될 수 있고, 구체적 예로서 활성층(110)과 접할 수 있다.For example, the second electrode unit 130 may include a first layer 131 and a second layer 132 , and the first layer 131 may be disposed to face the active layer 110 , and specifically For example, it may be in contact with the active layer 110 .

제1 층(131)은 제1 전극부(120)와 상이한 재질로 형성될 수 있고, 제2 층(131)은 제1 층(131)과 상이한 재료를 포함할 수 있다. 예를들면 제2 층(131)은 제1 전극부(120)와 동일한 재질로 형성될 수도 있다. The first layer 131 may be formed of a material different from that of the first electrode part 120 , and the second layer 131 may include a material different from that of the first layer 131 . For example, the second layer 131 may be formed of the same material as the first electrode part 120 .

하나의 예로서 제1 전극부(120)은 백금(Pt)을 함유하고 제2 전극부(130)의 제1 층(131)은 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3)을 함유할 수 있고, 제2 층(132)은 백금(Pt)을 함유할 수 있다.As an example, the first electrode part 120 may contain platinum (Pt), the first layer 131 of the second electrode part 130 may contain strontium ruthenium oxide (SrRuO3), and the second layer ( 132) may contain platinum (Pt).

활성층(110)은 상기 제1 전극부(120)와 상기 제2 전극부(130)의 사이에 배치될 수 있다.The active layer 110 may be disposed between the first electrode part 120 and the second electrode part 130 .

활성층(110)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다.The active layer 110 may include a spontaneously polarizable material.

예를들면 활성층(110)은 강유전성 재료를 포함할 수 있고, 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.For example, the active layer 110 may include a ferroelectric material, and may include a material with spontaneous electrical polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 활성층(110)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the active layer 110 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9.

또한 다른 예로서 활성층(110)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(110)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3 -x, MAPbI3 , CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3 -x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3 -x, HC(NH2)2PbIxBr3 -x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbIxCl3 -x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x (0

Figure 112020076417618-pat00001
x, y≤1)를 포함할 수 있다. In addition, as another example, the active layer 110 has an ABX3 structure, where A is an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, B may include at least one material selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 110 is CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3 -x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3 -x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 ) NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI x Cl 3 -x , (CH 3 NH 3 )(HC( NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbCl x Br 3 -x (0
Figure 112020076417618-pat00001
x, y≤1).

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(110)을 형성할 수 있는 바 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(110)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.The active layer 110 may be formed using various other ferroelectric materials, and descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when the active layer 110 is formed, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or to improve electrical properties.

활성층(110)은 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 활성층(110)은 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 110 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to application of an electric field. Also, the active layer 110 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

활성층(110)은 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성될 수 있다. 이에 대한 구체적 내용은 후술하기로 한다.The active layer 110 may be formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance. Specific details on this will be described later.

본 실시예의 전자 소자(100)는 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)의 사이에 활성층(110)이 배치될 수 있고, 예를들면 접하도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)와 이격되도록 활성층(110) 상에 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)이 형성될 수 있다.In the electronic device 100 of the present embodiment, the active layer 110 may be disposed between the first electrode part 120 and the second electrode part 130 , for example, it may be disposed to be in contact with each other. In addition, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be formed on the active layer 110 to be spaced apart from the first electrode part 120 and the second electrode part 130 .

제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 각각 활성층(110)의 면에 형성될 수 있다. 또한 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 각각 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)와 이격 되도록 배치될 수 있다.The first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be formed on the surface of the active layer 110 , respectively. Also, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be disposed to be spaced apart from the first electrode part 120 and the second electrode part 130 , respectively.

예를들면 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)는 각각 활성층(210)의 면 중 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)가 형성되지 않은 면에 배치될 수 있다.For example, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be disposed on a surface of the active layer 210 on which the first electrode part 120 and the second electrode part 130 are not formed, respectively. can

구체적 예로서 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)는 각각 활성층(210)의 면 중 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)가 형성되지 않은 측면에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.As a specific example, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 face each other on the side of the active layer 210 on which the first electrode part 120 and the second electrode part 130 are not formed. It can be placed for viewing.

제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 예를들면 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 알루미늄, 크롬, 구리, 탄탈륨, 티타늄, 몰리브덴 또는 텅스텐을 함유하도록 형성할 수 있다.The first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be formed using various conductive materials. For example, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be formed to contain aluminum, chromium, copper, tantalum, titanium, molybdenum, or tungsten.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 복수의 도전층을 적층한 구조를 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may include a structure in which a plurality of conductive layers are stacked.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있고, 예를들면 산화 인듐(예, In2O3), 산화 주석(예, SnO2), 산화 아연(예, ZnO), 산화 인듐 산화 주석 합금(예, In2O3―SnO2) 또는 산화 인듐 산화 아연 합금(예, In2O3―ZnO)을 함유하도록 형성할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be formed using a conductive metal oxide, for example, indium oxide (eg In2O3), tin oxide (eg SnO2). , zinc oxide (eg ZnO), indium tin oxide alloy (eg In2O3-SnO2), or indium zinc oxide alloy (eg In2O3-ZnO).

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 전기적 신호의 입출력을 포함하는 단자 부재일 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be terminal members including input/output of electrical signals.

또한 구체적 예로서 제1 연결 전극(150) 및 제2 연결 전극(160)은 소스 전극 또는 드레인 전극을 포함할 수 있다.Also, as a specific example, the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may include a source electrode or a drain electrode.

전기장 제어부(190)는 상기 제1 전극부(120) 및 상기 제2 전극부(130)에 연결되어 활성층(110)으로 전기장을 인가하도록 형성될 수 있다.The electric field controller 190 may be connected to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 to apply an electric field to the active layer 110 .

또한, 전기장 제어부(190)를 통하여 활성층(110)에 인가되는 전기장의 방향을 제어할 수 있다. 예를들면 전기장 제어부(190)를 통하여 상기 제1 전극부(120) 및 상기 제2 전극부(130)에 연결된 활성층(110)에 전기장을 인가하고, 이러한 전기장에 의하여 활성층(110)은 일 방향으로 분극될 수 있고, 또한 전기장의 방향을 변경하여 활성층(110)의 분극 방향을 반대 방향으로 변하도록 제어할 수 있다. 선택적 실시예로서 전기장 제어부(190)를 통하여 전기장의 세기를 제어할 수 있다.Also, the direction of the electric field applied to the active layer 110 may be controlled through the electric field controller 190 . For example, an electric field is applied to the active layer 110 connected to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 through the electric field controller 190, and by this electric field, the active layer 110 is moved in one direction. can be polarized, and also by changing the direction of the electric field, it is possible to control the polarization direction of the active layer 110 to change in the opposite direction. As an optional embodiment, the strength of the electric field may be controlled through the electric field controller 190 .

또한, 전기장 제어부(190)는 상기 제1 전극부(120) 및 상기 제2 전극부(130)에 바이어스 전압을 인가하여, 상기 활성층(110)의 밴드갭을 조절할 수 있다. 이에 대한 구체적 내용은 후술하기로 한다.Also, the electric field controller 190 may apply a bias voltage to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 to adjust the band gap of the active layer 110 . Specific details on this will be described later.

도 3 및 도 4는 도 1의 전자 소자의 제1 모드 및 제2 모드로의 변환을 위하여 전기장 제어부를 제어하는 것을 설명하기 위한 단면도들, 도 5 내지 도 9는 도 1의 전자 소자의 제1 모드 및 제2 모드로의 변환을 설명하기 위한 도면들, 그리고 도 10은 도 1의 전자 소자의 제1 전극부와 제2 전극부로 바이어스 전압의 인가에 따른 밴드갭 변화를 도시한 도이다.3 and 4 are cross-sectional views for explaining controlling the electric field controller for conversion to the first mode and the second mode of the electronic device of FIG. 1, and FIGS. 5 to 9 are the first electronic device of FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a change in a bandgap according to application of a bias voltage to the first electrode part and the second electrode part of the electronic device of FIG.

도 3을 참조하면 전자 소자(100)의 전기장 제어부(190)를 통하여 제1 전기장(E1)을 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 인가하는 것을 도시하고 있다. 이러한 제1 전기장(E1)이 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 인가되면 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 연결된 활성층(110)은 제1 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the application of the first electric field E1 to the first electrode unit 120 and the second electrode unit 130 through the electric field controller 190 of the electronic device 100 is illustrated. When the first electric field E1 is applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 , the active layer 110 connected to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 is formed with the first It may have a shape polarized in a polarization direction.

도 4를 참조하면 전자 소자(100)의 전기장 제어부(190)를 통하여 제2 전기장(E2)을 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 인가하는 것을 도시하고 있다. Referring to FIG. 4 , the application of the second electric field E2 to the first electrode unit 120 and the second electrode unit 130 through the electric field controller 190 of the electronic device 100 is illustrated.

제2 전기장(E2)은 제1 전기장(E1)과 서로 다른 방향의 전기장일 수 있다. 예를들면 제2 전기장(E2)의 방향은 제1 전기장(E1)의 방향과 반대 방향일 수 있다.The second electric field E2 may be an electric field in a direction different from that of the first electric field E1 . For example, the direction of the second electric field E2 may be opposite to the direction of the first electric field E1 .

이러한 제2 전기장(E2)이 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 인가되면 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 연결된 활성층(110)은 상기 제1 분극 방향과 반대 방향인 제2 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When the second electric field E2 is applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 , the active layer 110 connected to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 becomes the first electrode part 120 and the second electrode part 130 . It may have a shape polarized in a second polarization direction opposite to the first polarization direction.

이 때, 예를들면 제2 전기장(E2)의 크기는 제1 전기장(E1)의 크기와 동일한 값을 가질 수 있다.In this case, for example, the magnitude of the second electric field E2 may have the same value as the magnitude of the first electric field E1 .

한편, 도 5는 전자 소자(100)의 전기장 제어부(190)를 통하여 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 전기장을 인가함에 따른 활성층(110)의 분극 이력 곡선을 도시한 도면이고, 도 6은 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)에 전기장을 인가함에 따른 활성층(110)의 변위 이력 곡선을 도시한 도면이다. 도 7은 도 6의 K를 확대한 도면이다. 도 5에서 가로축은 전기장(E)을 나타내고 세로축은 분극(P)을 나타낸다. 또한, 도 6 및 도 7에서 가로축은 전기장(E)을 나타내고 세로축은 변위(S)를 나타낸다.Meanwhile, FIG. 5 shows a polarization history curve of the active layer 110 as an electric field is applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 through the electric field controller 190 of the electronic device 100. 6 is a diagram illustrating a displacement hysteresis curve of the active layer 110 when an electric field is applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 . 7 is an enlarged view of K of FIG. 6 . In FIG. 5 , the horizontal axis represents the electric field (E) and the vertical axis represents the polarization (P). In addition, in FIGS. 6 and 7 , the horizontal axis represents the electric field (E) and the vertical axis represents the displacement (S).

도 5를 참조하면, 전자 소자(100)의 분극 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않는다. 예를들면 도 5를 참조하면 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 분극값(양의 Y절편값)은, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 분극값(음의 Y절편값)과 상이하고, 구체적으로 제1 분극값(양의 Y절편값)의 크기는 제2 분극값(음의 Y절편값)의 크기보다 작은 값을 갖는다.Referring to FIG. 5 , the polarization hysteresis curve of the electronic device 100 does not have a symmetrical shape. For example, referring to FIG. 5 , the first polarization value (positive Y-intercept value) after applying and removing a positive electric field (eg, the first electric field E1) is a negative electric field (eg, For example, it is different from the second polarization value (negative Y-intercept value) after the second electric field E2) is applied and removed. Specifically, the magnitude of the first polarization value (positive Y-intercept value) is the second polarization value (negative Y-intercept value). has a value smaller than the size of the Y-intercept of .

이러한 분극값의 차이는 전술한 것과 같이 제1 전극부 및 제2 전극부가 상이한 특성을 가질 수 있고, 이를 통하여 활성층에 비대칭적인 전기적 특성이 유도되기 때문이다. 예를들면 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)가 서로 상이한 재료를 포함하는 등에 의한 비대칭성으로 인하여, 상이한 방향의 전기장을 인가시 전기장의 크기가 동일한 경우에도 전기장 제거 시점에서의 제1 분극 방향의 분극의 크기와 전기장 제거 시점에서의 2 분극 방향의 크기는 상이할 수 있다. The difference in polarization values is because, as described above, the first electrode part and the second electrode part may have different characteristics, and through this, asymmetric electrical characteristics are induced in the active layer. For example, due to asymmetry due to the fact that the first electrode part 120 and the second electrode part 130 include different materials, even when the magnitude of the electric field is the same when applying electric fields in different directions, at the time of removing the electric field The magnitude of the polarization in the first polarization direction may be different from the magnitude of the polarization in the second polarization direction at the time of removing the electric field.

한편, 활성층(110)은 전기장을 가하여 분극 구조가 형성될 수 있고, 이에 대응하여 변위가 발생할 수 있다. 이때, 활성층(110)의 변위 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않는다. 예를들면 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 변위(SE1)는, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 변위(SE2)와 상이하고, 구체적으로 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖는다.Meanwhile, in the active layer 110 , a polarized structure may be formed by applying an electric field, and displacement may occur in response thereto. In this case, the displacement history curve of the active layer 110 does not have a symmetrical shape. For example, as shown in FIGS. 6 and 7 , the first displacement SE1 after applying and removing a positive electric field (eg, the first electric field E1) is a negative electric field (eg, For example, it is different from the second displacement SE2 after the second electric field E2) is applied and removed, and specifically, the magnitude of the first displacement SE1 is greater than the magnitude of the second displacement SE2.

즉, 도 5의 분극값의 차이에 따라 변위값도 비대칭 형태로서 서로 반대 방향의 제1 전기장(E1) 및 제2 전기장(E2)을 인가하고 제거함에 따른 서로 상이한 값을 갖게 될 수 있다.That is, according to the difference in the polarization values of FIG. 5 , the displacement values may have different values by applying and removing the first electric field E1 and the second electric field E2 in opposite directions in an asymmetric form.

이를 통하여 전자 소자(100)에 전기장을 인가하여 제거한 후에 발생하는 변형 상태는 한 개가 아니고 두 개의 상태를 가질 수 있게 된다.Through this, the deformation state that occurs after removal by applying an electric field to the electronic device 100 may have two states instead of one.

예를들면 도 8에 도시한 것과 같이 전자 소자(100)의 활성층(110)은 2가지의 변위 상태를 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 8 , the active layer 110 of the electronic device 100 may have two displacement states.

구체적으로 도 8을 참조하면 활성층(110)은 제1 변위(SE1) 및 제2 변위(SE2)를 선택적으로 갖게될 수 있다. 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖는다.Specifically, referring to FIG. 8 , the active layer 110 may selectively have a first displacement SE1 and a second displacement SE2 . The magnitude of the first displacement SE1 is greater than the magnitude of the second displacement SE2.

예를들면 전술한 것과 같이 전자 소자(100)의 전기장 제어부(190)를 이용하여 전기장의 방향을 제어하고, 이에 따라 활성층(110)에 형성되는 분극 방향을 제어하여 도 5와 같이 분극 형태를 갖게 할 수 있고, 도 6과 같이 변위 형태를 갖게 할 수 있다.For example, as described above, the direction of the electric field is controlled using the electric field controller 190 of the electronic device 100, and accordingly, the direction of polarization formed in the active layer 110 is controlled to have a polarization shape as shown in FIG. and can have a displacement shape as shown in FIG. 6 .

한편, 도 9는 전자 소자(100)의 활성층(110)의 변위값의 선택적 변화에 따라 에너지 밴드갭(Eb)의 변화를 도시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 9 is a diagram illustrating a change in the energy bandgap Eb according to a selective change in the displacement value of the active layer 110 of the electronic device 100 .

도 9을 참조하면, 활성층(110)이 제1 변위(SE1)를 가질 때 활성층(110)의 에너지 밴드갭(Eb)의 값은, 활성층(110)이 제2 변위(SE2)를 가질 때 활성층(110)의 에너지 밴드갭(Eb)의 값보다 큰 값을 가질 수 있다.Referring to FIG. 9 , the value of the energy bandgap Eb of the active layer 110 when the active layer 110 has a first displacement SE1 is, when the active layer 110 has a second displacement SE2 , the active layer It may have a value greater than the value of the energy bandgap Eb of (110).

이러한 활성층(110)이 선택적으로 에너지 밴드값(Eb)의 크기의 차이를 가짐에 따라 활성층(110)은 선택적으로 상이한 값의 두 가지의 전기적 저항을 가질 수 있다.As the active layer 110 selectively has a difference in the magnitude of the energy band value Eb, the active layer 110 may selectively have two electrical resistances having different values.

예를들면 활성층(110)은 제1 변위(SE1)를 가질 때 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드)를 가질 수 있다. 또한 활성층(110)은 제2 변위(SE2)를 가질 때 제1 전기 저항보다 낮은 제2 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 가질 수 있다. For example, the active layer 110 may have a state (first mode) having a first electrical resistance when it has a first displacement SE1 . Also, when the active layer 110 has the second displacement SE2 , the active layer 110 may have a second electrical resistance lower than the first electrical resistance (second mode).

그리고 활성층(110)은 이러한 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드) 및 제2 값을 갖는 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 선택적으로 가질 수 있다.In addition, the active layer 110 may selectively have a state having the first electrical resistance (first mode) and a state having the electrical resistance having the second value (second mode).

예를들면 전술한 것과 같이 전기장 제어부(190)를 통한 전기장의 방향을 제어하여 활성층(110)의 분극 형태를 제어하고(도 5 참조), 이러한 분극 형태에 따라 변위 형태가 제어(도 6 및 도 7 참조)되어, 이에 따라 활성층(110)의 에너지 밴드갭(Eb) 값이 선택적으로 결정(도 9 참조)되어, 고저항의 제1 모드 또는 저저항의 제2 모드를 선택적으로 가질 수 있다.For example, as described above, the polarization shape of the active layer 110 is controlled by controlling the direction of the electric field through the electric field controller 190 (see FIG. 5 ), and the displacement shape is controlled according to the polarization shape ( FIGS. 6 and 6 ). 7), the energy bandgap (Eb) value of the active layer 110 is selectively determined (refer to FIG. 9) to selectively have the first mode of high resistance or the second mode of low resistance.

결과적으로 활성층(110)은 상대적으로 높은 전기적 저항값을 갖는 제1 모드 및 상대적으로 낮은 전기적 저항값을 갖는 제2 모드 중 하나를 선택적으로 가질 수 있다.As a result, the active layer 110 may selectively have one of a first mode having a relatively high electrical resistance value and a second mode having a relatively low electrical resistance value.

예를들면 제1 전기장을 가한 후 제거 시 제1 모드를 유지하고, 제2 전기장을 가한 후 제거 시 제2 모드를 유지할 수 있다.For example, the first mode may be maintained when the first electric field is applied and then removed, and the second mode may be maintained when the second electric field is applied and then removed.

이를 통하여 활성층(110)이 높은 저항값을 갖는 제1 모드 및 낮은 저항값을 갖는 제2 모드에서 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이의 전류의 흐름은 차이가 발생할 수 있다.Through this, in the first mode in which the active layer 110 has a high resistance value and the second mode in which the resistance value is low, a difference in the flow of current between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may occur. have.

예를들면 제1 모드는 오프(off)에 대응하여 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이에 전류의 흐름이 발생하지 않거나 전류의 흐름이 설정 기준 이하일 수 있고, 제2 모드는 온(on)에 대응하여 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이에 전류의 흐름이 발생하거나 설정 기준을 초과할 수 있다.For example, in the first mode, in response to being off, the flow of current between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may not occur or the flow of current may be less than a set standard, and the second In the mode, a current flow may occur between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 in response to being turned on or may exceed a set criterion.

이를 통하여 전자 소자(100)의 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이의 전류의 흐름을 용이하게 제어할 수 있다.Through this, the flow of current between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 of the electronic device 100 can be easily controlled.

이와 같은 전자 소자(100)는 다양한 용도에 이용할 수 있다.Such an electronic device 100 can be used for various purposes.

일 예로서 전기적 스위칭 구조로서 전자 소자(100)를 이용할 수 있고, 활성층(110)이 높은 저항값을 갖는 제1 모드는 오프(off)에 대응하고, 활성층(110)이 낮은 저항값을 갖는 제2 모드는 온(on)에 대응하는 메모리 기타 다양한 전자 회로 구성 부재를 구현할 수 있다.As an example, the electronic device 100 may be used as an electrical switching structure, the first mode in which the active layer 110 has a high resistance value corresponds to off, and the active layer 110 corresponds to a second mode having a low resistance value. Mode 2 may implement a memory and other various electronic circuit components corresponding to on.

한편, 전기장 제어부(190)는 제1 전극부(120) 및 상기 제2 전극부(130)에 바이어스 전압을 인가하여 활성층(110)의 밴드갭을 조절할 수 있다.Meanwhile, the electric field controller 190 may adjust the band gap of the active layer 110 by applying a bias voltage to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 .

예를 들어, 활성층(110)이 제1 모드 및 제2 모드를 가질 때, 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)를 통해 정바이어스 전압을 인가하면, 제1 모드 및 제2 모드 상태에서, 에너지 밴드의 컨덕션밴드에너지레벨이 Ec에서 Ec'로 낮아지고, 밸러스밴드에너지레벨이 Ev에서 Ev'로 낮아질 수 있다. 이에 의해, 온(on)에 대응하는 제2 모드에서 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이에 전류의 흐름이 더욱 원활하게 발생할 수 있다. 이에 반해, 오프(off)에 대응하는 제1 모드에서도 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아질 수는 있지만 쇼트키 장벽을 존재하므로 전류의 흐름이 발생하지 않거나 전류의 흐름이 설정 기준 이하일 수 있다.For example, when a positive bias voltage is applied through the first electrode part 120 and the second electrode part 130 when the active layer 110 has the first mode and the second mode, the first mode and the second mode In the mode state, the conduction band energy level of the energy band may be lowered from Ec to Ec', and the energy level of the balance band may be lowered from Ev to Ev'. Accordingly, the flow of current between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be more smoothly generated in the second mode corresponding to the on state. On the other hand, even in the first mode corresponding to off (off), the conduction band energy level and the balance band energy level may be lowered, but because the Schottky barrier exists, the flow of current does not occur or the flow of current may be less than the set standard. have.

다른 예로, 전기장 제어부(190)는 활성층(110)이 제2 모드 상태일 때만 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)에 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 이러한 경우, 제2 모드 상태에서 활성층(110)의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지지만, 제1 모드 상태에서는 활성층(110)의 밴드갭이 변하지 않을 수 있고, 이에 의해 오프(off)에 대응하는 제1 모드와 온(on)에 대응하는 제2 모드에서 제1 연결 전극(150)과 제2 연결 전극(160) 사이의 전류의 흐름을 더욱 확실하게 조절할 수 있다.As another example, the electric field controller 190 may apply a bias voltage to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 only when the active layer 110 is in the second mode state. In this case, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer 110 are lowered in the second mode state, but the band gap of the active layer 110 may not change in the first mode state, thereby turning off In the first mode corresponding to ) and the second mode corresponding to on, the flow of current between the first connection electrode 150 and the second connection electrode 160 may be more reliably controlled.

한편, 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)에 가해지는 바이어스 전압에 의해 활성층(110)의 분극상태를 변경하지 않아야 한다. 따라서, 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)에 가해지는 바이어스 전압의 크기는, 활성층(110)의 분극 방향을 바꾸기 위해 활성층(110)에 제1 전기장(도 3의 E1) 또는 제2 전기장(도 4의 E2)을 인가하도록 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)에 가해지는 전압의 크기보다 작아야 한다. Meanwhile, the polarization state of the active layer 110 should not be changed by the bias voltage applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 . Accordingly, the magnitude of the bias voltage applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 is, in order to change the polarization direction of the active layer 110 , the first electric field (E1 in FIG. 3 ) in the active layer 110 . Alternatively, the magnitude of the voltage applied to the first electrode part 120 and the second electrode part 130 to apply the second electric field (E2 in FIG. 4 ) should be smaller than the magnitude.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.11 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면 본 실시예의 전자 소자(200)는 제1 전극부(220), 제2 전극부(230), 활성층(210), 제1 연결 전극(250), 제2 연결 전극(260) 및 전기장 제어부(290)를 포함할 수 있다. 이하에서는 앞서 설명한 바와 동일한 내용은 반복하여 설명하지 않으며, 차이점만을 설명하도록 한다.Referring to FIG. 11 , the electronic device 200 of this embodiment includes a first electrode part 220 , a second electrode part 230 , an active layer 210 , a first connection electrode 250 , and a second connection electrode 260 . and an electric field controller 290 . Hereinafter, the same content as described above will not be repeatedly described, and only differences will be described.

제1 전극부(220)와 제2 전극부(220)는 서로 이격되어 위치할 수 있다. 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)는 동일한 특성을 가지거나, 서로 상이한 전기적 특성을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극부(220) 또는 제2 전극부(230)는 적층된 형태를 가질 수 있다.The first electrode part 220 and the second electrode part 220 may be spaced apart from each other. The first electrode part 220 and the second electrode part 230 may have the same characteristics or may have different electrical characteristics. In addition, the first electrode part 220 or the second electrode part 230 may have a stacked shape.

활성층(210)은 상기 제1 전극부(220)와 상기 제2 전극부(230)의 사이에 배치되며, 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 활성층(210)은 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향이 제어되며, 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 210 is disposed between the first electrode part 220 and the second electrode part 230 and may include a spontaneously polarizable material. Accordingly, the degree and direction of polarization of the active layer 210 are controlled according to the application of the electric field, and the polarization state can be maintained even when the applied electric field is removed.

활성층(210)의 일 영역에 이온 주입 영역이 형성될 수 있다.An ion implantation region may be formed in one region of the active layer 210 .

예를들면 활성층(210)의 영역 중 제1 전극부(220)을 향하는 면에 도펀트를 주입하는 이온 임플랜테이션(ion implantation)등과 같은 방법을 이용하여 이온 주입 공정이 진행될 수 있다.For example, the ion implantation process may be performed using a method such as ion implantation in which a dopant is implanted into a surface of the active layer 210 facing the first electrode part 220 .

또한, 다른 예로서 활성층(210)의 영역 중 제2 전극(530)을 향하는 면에 도펀트를 주입하는 이온 임플랜테이션(ion implantation)등과 같은 방법을 이용하여 이온 주입 공정이 진행될 수 있다.Also, as another example, the ion implantation process may be performed using a method such as ion implantation in which a dopant is implanted into a surface of the active layer 210 facing the second electrode 530 .

상기 활성층(210)에 이온 주입 형성은 다양한 물질을 이용하여 진행할 수 있다. Ion implantation into the active layer 210 may be performed using various materials.

선택적 실시예로서 활성층(210)에 전이 금속을 이용한 이온 주입 영역이 형성될 수 있다.As an alternative embodiment, an ion implantation region using a transition metal may be formed in the active layer 210 .

또한, 선택적 실시예로서 활성층(210)에 이테르븀(Yb) 또는 불소(F)를 이용한 이온 주입 영역이 형성될 수 있다.In addition, as an alternative embodiment, an ion implantation region using ytterbium (Yb) or fluorine (F) may be formed in the active layer 210 .

활성층(210)은 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성될 수 있다.The active layer 210 may be formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance.

제1 연결 전극(250) 및 제2 연결 전극(260)은 전기적 신호의 입출력을 포함하는 단자 부재일 수 있다.The first connection electrode 250 and the second connection electrode 260 may be terminal members including input/output of electrical signals.

전기장 제어부(290)는 상기 제1 전극부(220) 및 상기 제2 전극부(230)에 연결되어 전기장을 인가하도록 형성될 수 있다.The electric field controller 290 may be connected to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 to apply an electric field.

또한, 전기장 제어부(290)를 통하여 전기장의 방향을 제어할 수 있다. 예를들면 전기장 제어부(290)를 통하여 상기 제1 전극부(220) 및 상기 제2 전극부(230)에 연결된 활성층(210)에 전기장을 인가하고, 이러한 전기장에 의하여 활성층(210)은 일 방향으로 분극될 수 있고, 또한 전기장의 방향을 변경하여 활성층(210)의 분극 방향을 반대 방향으로 변하도록 제어할 수 있다. 선택적 실시예로서 전기장 제어부(290)를 통하여 전기장의 세기를 제어할 수 있다. Also, the direction of the electric field may be controlled through the electric field controller 290 . For example, an electric field is applied to the active layer 210 connected to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 through the electric field controller 290, and by this electric field, the active layer 210 is moved in one direction. may be polarized to , and the direction of the polarization of the active layer 210 may be controlled to change in the opposite direction by changing the direction of the electric field. As an optional embodiment, the strength of the electric field may be controlled through the electric field controller 290 .

또한, 전기장 제어부(290)는 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 바이어스 전압을 인가하여, 활성층(210)의 밴드갭을 조절할 수 있다.Also, the electric field controller 290 may apply a bias voltage to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 to adjust the band gap of the active layer 210 .

이하에서는, 전자 소자(200)의 전기장 제어를 통한 활성층(210)의 제1 모드 및 제2 모드 선택 동작을 설명한다.Hereinafter, an operation of selecting the first mode and the second mode of the active layer 210 by controlling the electric field of the electronic device 200 will be described.

전자 소자(200)의 전기장 제어부(290)를 통하여 제1 전기장을 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 인가하면 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 연결된 활성층(210)은 제1 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When a first electric field is applied to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 through the electric field controller 290 of the electronic device 200 , the first electrode part 220 and the second electrode part 230 . The active layer 210 connected to may have a shape polarized in the first polarization direction.

또한, 전자 소자(200)의 전기장 제어부(290)를 통하여 제2 전기장을 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 인가할 수 있다. 제2 전기장은 제1 전기장과 서로 다른 방향의 전기장일 수 있다. 예를들면 제2 전기장의 방향은 제1 전기장의 방향과 반대 방향일 수 있다.In addition, a second electric field may be applied to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 through the electric field controller 290 of the electronic device 200 . The second electric field may be an electric field in a direction different from that of the first electric field. For example, the direction of the second electric field may be opposite to the direction of the first electric field.

이러한 제2 전기장이 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 인가되면 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)에 연결된 활성층(210)은 상기 제1 분극 방향과 반대 방향인 제2 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다. 이 때, 예를들면 제2 전기장의 크기는 제1 전기장의 크기와 동일한 값을 가질 수 있다.When such a second electric field is applied to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 , the active layer 210 connected to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 moves in the first polarization direction. It may have a shape polarized in a second polarization direction opposite to the polarization direction. In this case, for example, the magnitude of the second electric field may have the same value as the magnitude of the first electric field.

한편, 본 실시예의 전자 소자(200)의 분극 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않는다. 예를들면 전술한 도 5에 도시한 것과 같이 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)은, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)과 상이하고, 구체적으로 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)의 크기는 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)의 크기보다 작은 값을 갖게 될 수 있다.Meanwhile, the polarization hysteresis curve of the electronic device 200 of the present embodiment does not have a symmetrical shape. For example, the first polarization value (positive Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after applying and removing a positive electric field (for example, the first electric field E1) as shown in FIG. It is different from the second polarization value (negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after application and removal of a negative electric field (for example, the second electric field E2), and specifically, the first polarization value (polarization hysteresis curve) The magnitude of the positive Y-intercept value in ? may be smaller than the magnitude of the second polarization value (the negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve).

이러한 분극값의 차이는 전술한 것과 같이 활성층(210)의 일 영역, 예를들면 제1 전극부(220)을 향하는 면 또는 제2 전극부(230)를 향하는 면에 형성된 이온 주입 영역으로 인한 것일 수 있다. This difference in polarization value is due to the ion implantation region formed in one region of the active layer 210 , for example, the surface facing the first electrode unit 220 or the surface facing the second electrode unit 230 as described above. can

구체적 예로서 활성층(210)의 영역 중 제1 전극부(220) 또는 제2 전극부(230)와 인접한 면이 이온 주입 영역으로 인하여 전하 농도 등과 같은 표면 특성이 변할 수 있고, 이를 통하여 제1 전극부(220) 및 제2 전극부(230)가 동일한 재질로 형성된 경우에도 전기장 제어부(290)를 통한 전기장의 인가 시, 예를들면 제1 전기장 및 이와 반대 방향의 제2 전기장 인가 시에 분극 값의 차이가 발생할 수 있다.As a specific example, a surface of the active layer 210 adjacent to the first electrode part 220 or the second electrode part 230 may have surface characteristics such as charge concentration changed due to the ion implantation region, and through this, the first electrode Even when the part 220 and the second electrode part 230 are formed of the same material, the polarization value when the electric field is applied through the electric field controller 290, for example, when the first electric field and the second electric field in the opposite direction are applied. difference may occur.

이러한 분극의 차이로 인하여 변위 특성에 영향을 주고 예를들면 전술한 도 6과 같이 본 실시예의 활성층(210)은 전기장을 가하여 변위가 발생할 수 있다. This difference in polarization affects the displacement characteristics, and for example, as shown in FIG. 6 above, the active layer 210 of this embodiment may be displaced by applying an electric field.

구체적 예로서 전자 소자(200)의 변위 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않을 수 있고, 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 변위(SE1)는, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 변위(SE2)와 상이하고, 구체적 예로서 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖게 될 수 있다.As a specific example, the displacement hysteresis curve of the electronic device 200 may not have a symmetrical shape, and the first displacement SE1 after applying and removing a positive electric field (eg, the first electric field E1) is , different from the second displacement SE2 after application and removal of a negative electric field (eg, the second electric field E2), and specifically, the magnitude of the first displacement SE1 is the second displacement SE2 may have a value greater than the size of

즉, 상기의 분극값의 차이에 따라 변위값도 비대칭 형태로서 서로 반대 방향의 제1 전기장(E1) 및 제2 전기장(E2)을 인가하고 제거함에 따라 서로 상이한 값을 갖게 될 수 있고, 이를 통하여 전자 소자(500)에 전기장을 인가하여 제거한 후에 발생하는 변형 상태는 한 개가 아니고 두 개의 상태를 가질 수 있게 된다.That is, according to the difference in the polarization values, the displacement values are also asymmetrical, and may have different values by applying and removing the first electric field E1 and the second electric field E2 in opposite directions. The deformation state that occurs after removal by applying an electric field to the electronic device 500 may have two states instead of one.

예를들면 전술한 도 8에 도시한 것과 같이 전자 소자(500)의 활성층(210)은 2가지의 변위 상태를 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 8 , the active layer 210 of the electronic device 500 may have two displacement states.

구체적으로 활성층(210)은 제1 변위(SE1) 및 제2 변위(SE2)를 선택적으로 갖게될 수 있고, 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖는다.Specifically, the active layer 210 may selectively have a first displacement SE1 and a second displacement SE2, and the magnitude of the first displacement SE1 is greater than the magnitude of the second displacement SE2. .

예를들면 전술한 것과 같이 전자 소자(500)의 전기장 제어부(590)를 이용하여 전기장의 방향을 제어하고, 이에 따라 활성층(210)에 형성되는 분극 방향을 제어하여 분극 형태 및 이에 대응하도록 전기장 제거 시 상이한 값의 2 가지 변위 상태를 갖게 할 수 있다.For example, as described above, the direction of the electric field is controlled by using the electric field controller 590 of the electronic device 500, and accordingly, the polarization direction formed in the active layer 210 is controlled to remove the polarization shape and the electric field corresponding thereto. It is possible to have two displacement states of different values.

또한, 활성층(210)이 값이 큰 제1 변위(SE1)를 가질 때 활성층(210)의 에너지 밴드갭의 값은, 활성층(210)이 제1 변위(SE1)보다 작은 값을 갖는 제2 변위(SE2)를 가질 때 활성층(210)의 에너지 밴드갭의 값보다 큰 값을 가질 수 있다.In addition, when the active layer 210 has a large first displacement SE1 , the energy bandgap of the active layer 210 is a second displacement in which the active layer 210 has a smaller value than the first displacement SE1 . When SE2 is present, it may have a value greater than the value of the energy bandgap of the active layer 210 .

이러한 활성층(210)이 선택적으로 에너지 밴드값의 크기의 차이를 가짐에 따라 활성층(210)은 선택적으로 상이한 값의 두 가지의 전기적 저항을 가질 수 있다.As the active layer 210 selectively has a difference in the magnitude of the energy band value, the active layer 210 may selectively have two electrical resistances having different values.

예를들면 활성층(210)은 제1 변위(SE1)를 가질 때 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드)를 가질 수 있다. 또한 활성층(210)은 제2 변위(SE2)를 가질 때 제1 전기 저항보다 낮은 제2 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 가질 수 있다. For example, when the active layer 210 has the first displacement SE1, the active layer 210 may have a first electrical resistance (first mode). Also, when the active layer 210 has the second displacement SE2 , the active layer 210 may have a state (second mode) having a second electrical resistance lower than the first electrical resistance.

그리고 활성층(210)은 이러한 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드) 및 제2 값을 갖는 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 선택적으로 가질 수 있다.In addition, the active layer 210 may selectively have a state having the first electrical resistance (first mode) and a state having the electrical resistance having a second value (second mode).

예를들면 전술한 것과 같이 전기장 제어부(590)를 통한 전기장의 방향을 제어하여 활성층(210)의 분극 형태를 제어하고, 이러한 분극 형태에 따라 변위 형태가 제어되어, 이에 따라 활성층(210)의 에너지 밴드갭 값이 선택적으로 결정되어, 고저항의 제1 모드 또는 저저항의 제2 모드를 선택적으로 가질 수 있다.For example, as described above, the polarization form of the active layer 210 is controlled by controlling the direction of the electric field through the electric field controller 590, and the displacement form is controlled according to the polarization form, and thus the energy of the active layer 210 is controlled. The bandgap value may be selectively determined to selectively have the first mode of high resistance or the second mode of low resistance.

또한, 전기장 제어부(290)는 제1 전극부(220) 및 상기 제2 전극부(230)에 바이어스 전압을 인가하여 활성층(210)의 밴드갭을 조절할 수 있다.Also, the electric field controller 290 may adjust the band gap of the active layer 210 by applying a bias voltage to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 .

예를 들어, 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)를 통해 정바이어스 전압을 활성층(210)에 인가하면, 활성층(210)의 에너지 밴드의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 모두 낮아져, 제2 모드에서 제1 연결 전극(250)과 제2 연결 전극(260) 사이에 전류의 흐름이 더욱 원활하게 발생할 수 있다. For example, when a positive bias voltage is applied to the active layer 210 through the first electrode part 220 and the second electrode part 230 , the conduction band energy level of the energy band of the active layer 210 and the balance band energy All levels are lowered, so that in the second mode, the flow of current between the first connection electrode 250 and the second connection electrode 260 may be more smoothly generated.

다른 예로, 전기장 제어부(290)는 활성층(210)이 제2 모드 상태일 때만 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)에 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 제2 모드 상태에서만 활성층(210)의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지고, 제1 모드 상태에서는 활성층(210)의 밴드갭이 변하지 않으므로, 제1 모드와 제2 모드에서 제1 연결 전극(250)과 제2 연결 전극(260) 사이의 전류의 흐름을 더욱 확실하게 조절할 수 있다.As another example, the electric field controller 290 may apply a bias voltage to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 only when the active layer 210 is in the second mode state. Therefore, only in the second mode state, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer 210 are lowered, and in the first mode state, the band gap of the active layer 210 does not change, so that in the first mode and the second mode The flow of current between the first connection electrode 250 and the second connection electrode 260 may be more reliably controlled.

한편, 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)에 가해지는 바이어스 전압의 크기는, 활성층(210)의 분극 방향을 바꾸기 위한 전기장을 인가하도록 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)에 가해지는 전압의 크기보다 작아야 한다. On the other hand, the magnitude of the bias voltage applied to the first electrode part 220 and the second electrode part 230 is the first electrode part 220 and the second electrode part 220 so as to apply an electric field to change the polarization direction of the active layer 210 . It should be smaller than the magnitude of the voltage applied to the electrode part 230 .

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.12 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면 본 실시예의 전자 소자(300)는 제1 전극부(320), 제2 전극부(330), 활성층(310), 제1 연결 전극(350), 제2 연결 전극(360) 및 전기장 제어부(390)를 포함할 수 있다. 이중 제1 전극부(320), 제2 전극부(330), 제1 연결 전극(350), 제2 연결 전극(360) 및 전기장 제어부(390)는 앞서 설명한 바와 동일한 내용은 반복하여 설명하지 않으며, 차이점만을 설명하도록 한다.Referring to FIG. 12 , the electronic device 300 of this embodiment includes a first electrode part 320 , a second electrode part 330 , an active layer 310 , a first connection electrode 350 , and a second connection electrode 360 . and an electric field controller 390 . Among them, the same contents as the first electrode part 320 , the second electrode part 330 , the first connection electrode 350 , the second connection electrode 360 , and the electric field controller 390 will not be repeatedly described. , only the differences are explained.

활성층(310)은 자발 분극성 재료를 포함할 수 있다.The active layer 310 may include a spontaneously polarizable material.

예를들면 활성층(310)은 강유전성 재료를 포함할 수 있고, 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.For example, the active layer 310 may include a ferroelectric material and may include a material with spontaneous electrical polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

선택적 실시예로서 활성층(310)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3, SrTiO3, BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the active layer 310 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9.

또한 다른 예로서 활성층(310)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(310)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3 -x, MAPbI3 , CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3 -x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3 -x, HC(NH2)2PbIxBr3 -x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbIxCl3 -x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x (0

Figure 112020076417618-pat00002
x, y≤1)를 포함할 수 있다. Also, as another example, the active layer 310 has an ABX3 structure, where A is an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure, B may include at least one material selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 310 is CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3 -x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3 -x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 ) NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI x Cl 3 -x , (CH 3 NH 3 )(HC( NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbCl x Br 3 -x (0
Figure 112020076417618-pat00002
x, y≤1).

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(310)을 형성할 수 있는 바 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(310)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.The active layer 310 may be formed using various other ferroelectric materials, and descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when the active layer 310 is formed, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or to improve electrical properties.

활성층(310)은 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 활성층(310)은 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 310 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to the application of an electric field. Also, the active layer 310 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

활성층(310)의 일 영역에 표면 처리 영역이 형성될 수 있다.A surface treatment region may be formed in one region of the active layer 310 .

예를들면 열처리 공정을 진행하여 활성층(310)의 영역 중 제1 전극부(320)를 향하는 면에 산소 변화 영역, 구체적 예로서 산소 결핍 영역을 포함하는 표면 처리 영역이 형성될 수 있다.For example, an oxygen change region, specifically, a surface treatment region including an oxygen depletion region, may be formed on a surface of the active layer 310 facing the first electrode 320 by performing a heat treatment process.

또한, 다른 예로서 열처리 공정을 진행하여 활성층(310)의 영역 중 제2 전극부(330)을 향하는 면에 산소 변화 영역, 구체적 예로서 산소 결핍 영역을 포함하는 표면 처리 영역이 형성될 수 있다.Also, as another example, an oxygen change region, specifically, a surface treatment region including an oxygen depletion region, may be formed on a surface of the active layer 310 facing the second electrode part 330 by performing a heat treatment process.

이러한 표면 처리 영역 형성을 통하여 활성층(310)과 제1 전극부(320) 사이의 계면 특성은 활성층(310)과 제2 전극부(330) 사이의 계면 특성과 상이하게 변할 수 있다. 이러한 계면 특성의 변화로 인하여 활성층(310) 내부에서의 전기장은 비대칭적으로 유도될 수 있다.Through the formation of the surface treatment region, the interface characteristics between the active layer 310 and the first electrode part 320 may be different from those between the active layer 310 and the second electrode part 330 . Due to the change in the interface properties, the electric field inside the active layer 310 may be induced asymmetrically.

즉, 활성층(310)의 영역 중 제1 전극부(320)를 향하는 영역 또는 제2 전극부(330)을 향하는 영역에 선택적으로 표면 처리 영역을 포함하는 표면 처리 영역을 형성하여 활성층(310) 내에서의 전기장 특성이 비대칭으로 구현되도록 할 수 있다.That is, a surface treatment region including a surface treatment region is selectively formed in a region facing the first electrode unit 320 or a region facing the second electrode unit 330 among the regions of the active layer 310 to form a surface treatment region within the active layer 310 . It is possible to achieve asymmetrical electric field characteristics in .

활성층(310)은 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성될 수 있다.The active layer 310 may be formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance.

전기장 제어부(390)를 통하여 상기 제1 전극부(320) 및 상기 제2 전극부(330)에 연결된 활성층(310)에 전기장을 인가하고, 이러한 전기장에 의하여 활성층(310)은 일 방향으로 분극될 수 있고, 또한 전기장의 방향을 변경하여 활성층(310)의 분극 방향을 반대 방향으로 변하도록 제어할 수 있다.An electric field is applied to the active layer 310 connected to the first electrode unit 320 and the second electrode unit 330 through the electric field control unit 390, and by this electric field, the active layer 310 is polarized in one direction. Also, by changing the direction of the electric field, the polarization direction of the active layer 310 may be controlled to change in the opposite direction.

선택적 실시예로서 전기장 제어부(390)를 통하여 전기장의 세기를 제어할 수 있다.As an optional embodiment, the strength of the electric field may be controlled through the electric field controller 390 .

전자 소자(300)의 전기장 제어를 통한 활성층(310)의 제1 모드 및 제2 모드 선택 동작을 설명한다.An operation of selecting the first mode and the second mode of the active layer 310 by controlling the electric field of the electronic device 300 will be described.

전자 소자(300)의 전기장 제어부(390)를 통하여 제1 전기장(E1)을 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)에 인가하면 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)에 연결된 활성층(310)은 제1 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When the first electric field E1 is applied to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 through the electric field controller 390 of the electronic device 300 , the first electrode part 320 and the second electrode part The active layer 310 connected to the 330 may have a shape polarized in the first polarization direction.

또한, 전자 소자(300)의 전기장 제어부(390)를 통하여 제2 전기장(E2)을 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)에 인가할 수 있다.Also, the second electric field E2 may be applied to the first electrode unit 320 and the second electrode unit 330 through the electric field controller 390 of the electronic device 300 .

제2 전기장(E2)은 제1 전기장(E1)과 서로 다른 방향의 전기장일 수 있다. 예를들면 제2 전기장(E2)의 방향은 제1 전기장(E1)의 방향과 반대 방향일 수 있다.The second electric field E2 may be an electric field in a direction different from that of the first electric field E1 . For example, the direction of the second electric field E2 may be opposite to the direction of the first electric field E1 .

이러한 제2 전기장(E2)이 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)에 인가되면 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)에 연결된 활성층(310)은 상기 제1 분극 방향과 반대 방향인 제2 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When this second electric field E2 is applied to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 , the active layer 310 connected to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 becomes the first electrode part 320 and the second electrode part 330 . It may have a shape polarized in a second polarization direction opposite to the first polarization direction.

이 때, 예를들면 제2 전기장(E2)의 크기는 제1 전기장(E1)의 크기와 동일한 값을 가질 수 있다.In this case, for example, the magnitude of the second electric field E2 may have the same value as the magnitude of the first electric field E1 .

본 실시예의 전자 소자(300)의 분극 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않는다. 예를들면 전술한 도 5에 도시한 것과 같이 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)은, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)과 상이하고, 구체적으로 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)의 크기는 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)의 크기보다 작은 값을 갖게 될 수 있다.The polarization hysteresis curve of the electronic device 300 of the present embodiment does not have a symmetrical shape. For example, the first polarization value (positive Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after applying and removing a positive electric field (for example, the first electric field E1) as shown in FIG. It is different from the second polarization value (negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after application and removal of a negative electric field (for example, the second electric field E2), and specifically, the first polarization value (polarization hysteresis curve) The magnitude of the positive Y-intercept value in ? may be smaller than the magnitude of the second polarization value (the negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve).

이러한 분극값의 차이는 전술한 것과 같이 활성층(310)의 일 영역, 예를들면 제1 전극부(320)를 향하는 면 또는 제2 전극부(330)을 향하는 면에 형성된 표면 처리 영역으로 인한 것일 수 있다. 구체적 예로서 활성층(310)의 영역 중 제1 전극부(320) 또는 제2 전극부(330)와 인접한 면이 열처리 공정으로 인하여 산소 결핍이 발생하고, 이러한 산소 결핍 영역 형성을 제어하여 표면 특성이 변화된 표면 처리 영역이 형성될 수 있다.This difference in polarization value is due to the surface treatment area formed on one region of the active layer 310, for example, the surface facing the first electrode unit 320 or the surface facing the second electrode unit 330 as described above. can As a specific example, the surface of the active layer 310 adjacent to the first electrode part 320 or the second electrode part 330 suffers from oxygen deprivation due to the heat treatment process, and by controlling the formation of the oxygen depletion area, the surface characteristics are improved. A modified surface treatment area may be formed.

이를 통하여 제1 전극부(320) 및 제2 전극부(330)이 동일한 재질로 형성된 경우에도 전기장 제어부(390)를 통한 전기장의 인가 시, 예를들면 제1 전기장 및 이와 반대 방향의 제2 전기장 인가 시 형성된 것일 수 있다.Through this, even when the first electrode part 320 and the second electrode part 330 are formed of the same material, when the electric field is applied through the electric field controller 390, for example, the first electric field and the second electric field in the opposite direction It may be formed upon application.

이러한 분극의 차이로 인하여 변위 특성에 영향을 주고 예를들면 전술한 도 6과 같이 본 실시예의 활성층(310)은 전기장을 가하여 변위가 발생할 수 있다. This difference in polarization affects the displacement characteristics, and for example, as shown in FIG. 6 above, the active layer 310 of this embodiment may be displaced by applying an electric field.

구체적 예로서 전자 소자(300)의 변위 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않을 수 있고, 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 변위(SE1)는, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 변위(SE2)와 상이하고, 구체적으로 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖게 될 수 있다.As a specific example, the displacement hysteresis curve of the electronic device 300 may not have a symmetrical shape, and the first displacement SE1 after applying and removing a positive electric field (eg, the first electric field E1) is , is different from the second displacement SE2 after application and removal of a negative electric field (eg, the second electric field E2), and specifically, the magnitude of the first displacement SE1 is equal to that of the second displacement SE2. It may have a value greater than the size.

즉, 상기의 분극값의 차이에 따라 변위값도 비대칭 형태로서 서로 반대 방향의 제1 전기장(E1) 및 제2 전기장(E2)을 인가하고 제거함에 따라 서로 상이한 값을 갖게 될 수 있고, 이를 통하여 전자 소자(300)에 전기장을 인가하여 제거한 후에 발생하는 변형 상태는 한 개가 아니고 두 개의 상태를 가질 수 있게 된다.That is, according to the difference in the polarization values, the displacement values are also asymmetrical, and may have different values by applying and removing the first electric field E1 and the second electric field E2 in opposite directions. The deformation state that occurs after removing by applying an electric field to the electronic device 300 may have two states instead of one.

예를들면 전술한 도 8에 도시한 것과 같이 전자 소자(300)의 활성층(310)은 2가지의 변위 상태를 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 8 , the active layer 310 of the electronic device 300 may have two displacement states.

구체적으로 활성층(310)은 제1 변위(SE1) 및 제2 변위(SE2)를 선택적으로 갖게될 수 있고, 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖는다.Specifically, the active layer 310 may selectively have a first displacement SE1 and a second displacement SE2, and the magnitude of the first displacement SE1 is greater than the magnitude of the second displacement SE2. .

예를들면 전술한 것과 같이 전자 소자(300)의 전기장 제어부(390)를 이용하여 전기장의 방향을 제어하고, 이에 따라 활성층(310)에 형성되는 분극 방향을 제어하여 분극 형태 및 이에 대응하도록 전기장 제거 시 상이한 값의 2 가지 변위 상태를 갖게 할 수 있다.For example, as described above, the direction of the electric field is controlled using the electric field controller 390 of the electronic device 300 , and accordingly, the polarization direction formed in the active layer 310 is controlled to remove the polarization shape and the electric field corresponding thereto. It is possible to have two displacement states of different values.

또한, 활성층(310)이 값이 큰 제1 변위(SE1)를 가질 때 활성층(310)의 에너지 밴드갭의 값은, 활성층(310)이 제1 변위(SE1)보다 작은 값을 갖는 제2 변위(SE2)를 가질 때의 활성층(310)의 에너지 밴드갭의 값보다 큰 값을 가질 수 있다.In addition, when the active layer 310 has a large first displacement SE1 , the energy bandgap of the active layer 310 is a second displacement in which the active layer 310 has a smaller value than the first displacement SE1 . It may have a value greater than the value of the energy bandgap of the active layer 310 when it has SE2.

이러한 활성층(310)이 선택적으로 에너지 밴드값의 크기의 차이를 가짐에 따라 활성층(310)은 선택적으로 상이한 값의 두 가지의 전기적 저항을 가질 수 있다.As the active layer 310 selectively has a difference in the magnitude of the energy band value, the active layer 310 may selectively have two electrical resistances of different values.

예를들면 활성층(310)은 제1 변위(SE1)를 가질 때 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드)를 가질 수 있다. 또한 활성층(310)은 제2 변위(SE2)를 가질 때 제1 전기 저항보다 낮은 제2 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 가질 수 있다. For example, the active layer 310 may have a state (first mode) having a first electrical resistance when it has a first displacement SE1 . Also, when the active layer 310 has the second displacement SE2 , the active layer 310 may have a state (second mode) having a second electrical resistance lower than the first electrical resistance.

그리고 활성층(310)은 이러한 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드) 및 제2 값을 갖는 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 선택적으로 가질 수 있다.In addition, the active layer 310 may selectively have a state having the first electrical resistance (first mode) and a state having the electrical resistance having the second value (second mode).

예를들면 전술한 것과 같이 전기장 제어부(390)를 통한 전기장의 방향을 제어하여 활성층(310)의 분극 형태를 제어하고, 이러한 분극 형태에 따라 변위 형태가 제어되어, 이에 따라 활성층(310)의 에너지 밴드갭 값이 선택적으로 결정되어, 고저항의 제1 모드 또는 저저항의 제2 모드를 선택적으로 가질 수 있다.For example, as described above, the polarization form of the active layer 310 is controlled by controlling the direction of the electric field through the electric field controller 390 as described above, and the displacement form is controlled according to the polarization form, and thus the energy of the active layer 310 is controlled. The bandgap value may be selectively determined to selectively have the first mode of high resistance or the second mode of low resistance.

또한, 전기장 제어부(390)는 제1 전극부(320) 및 상기 제2 전극부(330)에 바이어스 전압을 인가하여 활성층(310)의 밴드갭을 조절할 수 있다.Also, the electric field controller 390 may apply a bias voltage to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 to adjust the band gap of the active layer 310 .

예를 들어, 제1 전극부(320)와 제2 전극부(330)를 통해 정바이어스 전압을 활성층(310)에 인가하면, 활성층(310)의 에너지 밴드의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 모두 낮아져, 제2 모드에서 제1 연결 전극(350)과 제2 연결 전극(360) 사이에 전류의 흐름이 더욱 원활하게 발생할 수 있다. For example, when a positive bias voltage is applied to the active layer 310 through the first electrode part 320 and the second electrode part 330 , the conduction band energy level and the balance band energy of the energy band of the active layer 310 are applied. All of the levels are lowered, so that in the second mode, a current may more smoothly flow between the first connection electrode 350 and the second connection electrode 360 .

다른 예로, 전기장 제어부(390)는 활성층(310)이 제2 모드 상태일 때만 제1 전극부(320)와 제2 전극부(330)에 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 제2 모드 상태에서만 활성층(310)의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지고, 제1 모드 상태에서는 활성층(310)의 밴드갭이 변하지 않으므로, 제1 모드와 제2 모드에서 제1 연결 전극(350)과 제2 연결 전극(360) 사이의 전류의 흐름을 더욱 확실하게 조절할 수 있다.As another example, the electric field controller 390 may apply a bias voltage to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 only when the active layer 310 is in the second mode state. Therefore, in the first mode and in the second mode, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer 310 are lowered only in the second mode state, and the band gap of the active layer 310 does not change in the first mode state. The flow of current between the first connection electrode 350 and the second connection electrode 360 may be more reliably controlled.

한편, 제1 전극부(320)와 제2 전극부(330)에 가해지는 바이어스 전압의 크기는, 활성층(310)의 분극 방향을 바꾸기 위한 전기장을 인가하도록 제1 전극부(320)와 제2 전극부(330)에 가해지는 전압의 크기보다 작아야 한다. On the other hand, the magnitude of the bias voltage applied to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 is such that an electric field for changing the polarization direction of the active layer 310 is applied to the first electrode part 320 and the second electrode part 330 . It should be smaller than the magnitude of the voltage applied to the electrode part 330 .

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.13 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면 본 실시예의 전자 소자(400)는 제1 전극부(420), 제2 전극부(430), 활성층(410), 제1 연결 전극(450), 제2 연결 전극(460) 및 전기장 제어부(490)를 포함할 수 있다. 이중 제1 전극부(420), 제2 전극부(430), 제1 연결 전극(450), 제2 연결 전극(460) 및 전기장 제어부(490)는 앞서 설명한 바와 동일한 내용은 반복하여 설명하지 않으며, 차이점만을 설명하도록 한다.Referring to FIG. 13 , the electronic device 400 of this embodiment includes a first electrode part 420 , a second electrode part 430 , an active layer 410 , a first connection electrode 450 , and a second connection electrode 460 . and an electric field controller 490 . Among the first electrode part 420 , the second electrode part 430 , the first connection electrode 450 , the second connection electrode 460 , and the electric field controller 490 , the same content as described above will not be repeatedly described. , only the differences are explained.

활성층(410)은 강유전성 재료를 포함할 수 있고, 전기장의 존재시 역전될 수 있는 자발적 전기 분극(전기 쌍극자)을 가진 재료를 포함할 수 있다.Active layer 410 may include a ferroelectric material, and may include a material with spontaneous electrical polarization (electric dipole) that can be reversed in the presence of an electric field.

활성층(410)은 제1 층(411) 및 제2 층(412)을 포함할 수 있다.The active layer 410 may include a first layer 411 and a second layer 412 .

제1 층(411)은 제1 전극부(420)와 인접하고 제2 층(412)은 제2 전극부(430)와 인접할 수 있다. The first layer 411 may be adjacent to the first electrode part 420 , and the second layer 412 may be adjacent to the second electrode part 430 .

활성층(410)의 제1 층(411)은 제2 층(412)과 제1 전극부(420)의 사이에 배치될 수 있다.The first layer 411 of the active layer 410 may be disposed between the second layer 412 and the first electrode part 420 .

선택적 실시예로서 활성층(410)의 제1 층(411)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3 , SrTiO3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the first layer 411 of the active layer 410 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9 It may include.

또한 다른 예로서 활성층(410)의 제1 층(411)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(410)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3 -x, MAPbI3, CH3NH3PbIxBr3 -x, CH3NH3PbClxBr3 -x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3 -x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3 -x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbIxBr3 -x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x (0

Figure 112020076417618-pat00003
x, y≤1)를 포함할 수 있다. In addition, as another example, the first layer 411 of the active layer 410 has an ABX3 structure, A is an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure. may include, B may include at least one material selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 410 is CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3 -x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3 -x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3 -x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3 -x , (CH 3 ) NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC( NH 2 ) 2 ) 1- y PbI x Br 3 -x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbCl x Br 3 -x (0
Figure 112020076417618-pat00003
x, y≤1).

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(410)의 제1 층(411)을 형성할 수 있는 바 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(410)의 제1 층(411)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.The first layer 411 of the active layer 410 may be formed using various other ferroelectric materials, and descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when the first layer 411 of the active layer 410 is formed, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or to improve electrical properties.

활성층(410)의 제2 층(412)은 제1 층(411)과 제2 전극부(430)의 사이에 배치될 수 있다.The second layer 412 of the active layer 410 may be disposed between the first layer 411 and the second electrode part 430 .

선택적 실시예로서 활성층(410)의 제2 층(412)은 페로브스카이트 계열 물질을 포함할 수 있고, 예를들면 BaTiO3 , SrTiO3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9을 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the second layer 412 of the active layer 410 may include a perovskite-based material, for example, BaTiO 3 , SrTiO 3 , BiFe3, PbTiO3, PbZrO3, SrBi2Ta2O9 It may include.

또한 다른 예로서 활성층(410)의 제2 층(412)은 ABX3 구조로서, A는 CnH2n+1의 알킬기, 및 페로브스카이트 태양전지 구조형성이 가능한 Cs, Ru 등의 무기물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, B는 Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, 및 Ce으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있고, X는 할로겐 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서 활성층(410)은 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3 -x, MAPbI3, CH3NH3PbIxBr3 -x, CH3NH3PbClxBr3 -x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3 -x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3 -x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbIxBr3 -x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x (0

Figure 112020076417618-pat00004
x, y≤1)를 포함할 수 있다. In addition, as another example, the second layer 412 of the active layer 410 has an ABX3 structure, where A is an alkyl group of CnH2n+1, and at least one material selected from inorganic materials such as Cs and Ru capable of forming a perovskite solar cell structure. may include, B may include at least one material selected from the group consisting of Pb, Sn, Ti, Nb, Zr, and Ce, and X may include a halogen material. As a specific example, the active layer 410 is CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3 -x , MAPbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Br 3 -x , CH 3 NH 3 PbClxBr 3 -x , HC (NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3 -x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3 -x , (CH 3 ) NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC( NH 2 ) 2 ) 1- y PbI x Br 3 -x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1- y PbCl x Br 3 -x (0
Figure 112020076417618-pat00004
x, y≤1).

기타 다양한 강유전성 재료를 이용하여 활성층(410)의 제2 층(412)을 형성할 수 있는 바 이에 대한 모든 예시의 설명은 생략한다. 또한 활성층(410)의 제2 층(412)을 형성 시 강유전성 재료에 기타 다양한 물질을 도핑을 하여 부가적인 기능을 포함하거나 전기적 특성의 향상을 진행할 수도 있다.The second layer 412 of the active layer 410 may be formed using various other ferroelectric materials, and descriptions of all examples thereof will be omitted. In addition, when the second layer 412 of the active layer 410 is formed, the ferroelectric material may be doped with various other materials to include additional functions or to improve electrical properties.

활성층(410)은 자발 분극성을 갖고, 전기장의 인가에 따라 분극의 정도와 방향을 제어할 수 있다. 또한, 활성층(410)은 가해준 전기장이 제거되어도 분극 상태를 유지할 수 있다.The active layer 410 has spontaneous polarization and can control the degree and direction of polarization according to application of an electric field. Also, the active layer 410 may maintain a polarized state even when the applied electric field is removed.

활성층(410)의 제1 층(411) 및 제2 층(412)은 각각 서로 상이한 특성을 가질 수 있다.The first layer 411 and the second layer 412 of the active layer 410 may have different properties.

예를들면 활성층(410)의 제1 층(411) 및 제2 층(412)은 각각 서로 상이한 재료를 포함할 수 있다.For example, the first layer 411 and the second layer 412 of the active layer 410 may each include different materials.

선택적 실시예로서 활성층(410)의 제1 층(411)은 상기의 재료들 중 하나를 포함할 수 있고, 예를들면 PbTiO3를 함유하고, 제2 층(412)은 상기의 재료들 중 상기 제1 층(411)과 상이한 재료, 예를들면 BaTiO3를 함유할 수 있다.As an alternative embodiment, the first layer 411 of the active layer 410 may include one of the above materials, for example, it contains PbTiO3, and the second layer 412 may include the first layer 412 of the above materials. It may contain a material different from that of the first layer 411 , for example, BaTiO 3 .

이를 통하여 활성층(410)의 영역 중 제1 전극부(420)을 향하는 영역과 제2 전극부(430)를 향하는 영역은 서로 상이한 특성을 가질 수 있고, 활성층(410) 내에서의 전기장 특성이 비대칭으로 구현되도록 할 수 있다.Accordingly, among the regions of the active layer 410 , the region facing the first electrode unit 420 and the region facing the second electrode unit 430 may have different characteristics, and electric field characteristics within the active layer 410 may be asymmetrical. can be implemented as

활성층(410)은 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성될 수 있다.The active layer 410 may be formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance.

이에 대한 구체적 내용은 후술하기로 한다.Specific details on this will be described later.

전기장 제어부(490)는 상기 제1 전극부(420) 및 상기 제2 전극부(430)에 연결되어 전기장을 인가하도록 형성될 수 있다.The electric field controller 490 may be connected to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 to apply an electric field.

또한, 전기장 제어부(490)를 통하여 전기장의 방향을 제어할 수 있다. 예를들면 전기장 제어부(490)를 통하여 상기 제1 전극부(420) 및 상기 제2 전극부(430)에 연결된 활성층(410)에 전기장을 인가하고, 이러한 전기장에 의하여 활성층(410)은 일 방향으로 분극될 수 있고, 또한 전기장의 방향을 변경하여 활성층(410)의 분극 방향을 반대 방향으로 변하도록 제어할 수 있다.Also, the direction of the electric field may be controlled through the electric field controller 490 . For example, an electric field is applied to the active layer 410 connected to the first electrode unit 420 and the second electrode unit 430 through the electric field control unit 490, and by this electric field, the active layer 410 moves in one direction. may be polarized, and also the direction of the polarization of the active layer 410 may be controlled to change in the opposite direction by changing the direction of the electric field.

선택적 실시예로서 전기장 제어부(490)를 통하여 전기장의 세기를 제어할 수 있다.As an optional embodiment, the strength of the electric field may be controlled through the electric field controller 490 .

전자 소자(400)의 전기장 제어를 통한 활성층(410)의 제1 모드 및 제2 모드 선택 동작을 설명한다.An operation of selecting the first mode and the second mode of the active layer 410 by controlling the electric field of the electronic device 400 will be described.

전자 소자(400)의 전기장 제어부(490)를 통하여 제1 전기장(E1)을 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)에 인가하면 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)에 연결된 활성층(410)은 제1 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When the first electric field E1 is applied to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 through the electric field controller 490 of the electronic device 400 , the first electrode part 420 and the second electrode part The active layer 410 connected to the 430 may have a shape polarized in the first polarization direction.

또한, 전자 소자(400)의 전기장 제어부(490)를 통하여 제2 전기장(E2)을 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)에 인가할 수 있다.Also, the second electric field E2 may be applied to the first electrode unit 420 and the second electrode unit 430 through the electric field controller 490 of the electronic device 400 .

제2 전기장(E2)은 제1 전기장(E1)과 서로 다른 방향의 전기장일 수 있다. 예를들면 제2 전기장(E2)의 방향은 제1 전기장(E1)의 방향과 반대 방향일 수 있다.The second electric field E2 may be an electric field in a direction different from that of the first electric field E1 . For example, the direction of the second electric field E2 may be opposite to the direction of the first electric field E1 .

이러한 제2 전기장(E2)이 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)에 인가되면 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)에 연결된 활성층(410)은 상기 제1 분극 방향과 반대 방향인 제2 분극 방향으로 분극된 형태를 가질 수 있다.When the second electric field E2 is applied to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 , the active layer 410 connected to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 becomes the first electrode part 420 and the second electrode part 430 . It may have a shape polarized in a second polarization direction opposite to the first polarization direction.

이 때, 예를들면 제2 전기장(E2)의 크기는 제1 전기장(E1)의 크기와 동일한 값을 가질 수 있다.In this case, for example, the magnitude of the second electric field E2 may have the same value as the magnitude of the first electric field E1 .

본 실시예의 전자 소자(400)의 분극 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않는다. 예를들면 전술한 도 5에 도시한 것과 같이 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)은, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)과 상이하고, 구체적으로 제1 분극값(분극 이력 곡선에서 양의 Y절편값)의 크기는 제2 분극값(분극 이력 곡선에서 음의 Y절편값)의 크기보다 작은 값을 갖게 될 수 있다.The polarization hysteresis curve of the electronic device 400 of the present embodiment does not have a symmetrical shape. For example, the first polarization value (positive Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after applying and removing a positive electric field (for example, the first electric field E1) as shown in FIG. It is different from the second polarization value (negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve) after application and removal of a negative electric field (for example, the second electric field E2), and specifically, the first polarization value (polarization hysteresis curve) The magnitude of the positive Y-intercept value in ? may be smaller than the magnitude of the second polarization value (the negative Y-intercept value in the polarization hysteresis curve).

이러한 분극값의 차이는 전술한 것과 같이 활성층(410)의 일 영역, 예를들면 제1 전극부(420)을 향하는 영역에는 제1 층(411)이 형성되고, 제2 전극부(430)를 향하는 영역에는 제1 층(411)과 상이한 제2 층(412)이 형성된 것에 기인한 것일 수 있다.As described above, the difference in polarization values results in the formation of the first layer 411 in one region of the active layer 410 , for example, in the region facing the first electrode part 420 , and the second electrode part 430 . This may be due to the formation of the second layer 412 different from the first layer 411 in the facing region.

구체적 예로서 활성층(410)의 제1 층(411)은 다양한 활성층(410)의 재료들 중 하나로서 PbTiO3를 함유하고, 제2 층(412)은 다양한 활성층(410)의 재료들 중 상기 제1 층(411)과 상이한 재료, 예를들면 BaTiO3를 함유할 수 있고, 이를 통하여 제1 전극부(420) 및 제2 전극부(430)이 동일한 재질로 형성된 경우에도 전기장 제어부(490)를 통한 전기장의 인가 시, 예를들면 제1 전기장 및 이와 반대 방향의 제2 전기장 인가 시 분극 값의 차이가 발생할 수 있다.As a specific example, the first layer 411 of the active layer 410 contains PbTiO3 as one of the various materials of the active layer 410 , and the second layer 412 includes the first layer 411 of the various materials of the active layer 410 . It may contain a material different from that of the layer 411, for example, BaTiO 3 , and through this, even when the first electrode part 420 and the second electrode part 430 are formed of the same material, the electric field controller 490 When an electric field is applied, for example, a difference in polarization values may occur when a first electric field and a second electric field in an opposite direction are applied.

이러한 분극의 차이로 인하여 변위 특성에 영향을 주고 예를들면 전술한 도 6과 같이 본 실시예의 활성층(410)은 전기장을 가하여 변위가 발생할 수 있다. This difference in polarization affects the displacement characteristics, and for example, as shown in FIG. 6 above, the active layer 410 of this embodiment may be displaced by applying an electric field.

구체적 예로서 전자 소자(400)의 변위 이력 곡선은 대칭된 형태를 갖지 않을 수 있고, 양의 값의 전기장(예를들면 제1 전기장(E1))을 인가하고 제거한 후의 제1 변위(SE1)는, 음의 값의 전기장(예를들면 제2 전기장(E2))을 인가하고 제거한 후의 제2 변위(SE2)와 상이하고, 구체적 예로서 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖게 될 수 있다.As a specific example, the displacement hysteresis curve of the electronic device 400 may not have a symmetrical shape, and the first displacement SE1 after applying and removing a positive electric field (eg, the first electric field E1) is , different from the second displacement SE2 after application and removal of a negative electric field (eg, the second electric field E2), and specifically, the magnitude of the first displacement SE1 is the second displacement SE2 may have a value greater than the size of

즉, 상기의 분극값의 차이에 따라 변위값도 비대칭 형태로서 서로 반대 방향의 제1 전기장(E1) 및 제2 전기장(E2)을 인가하고 제거함에 따라 서로 상이한 값을 갖게 될 수 있고, 이를 통하여 전자 소자(400)에 전기장을 인가하여 제거한 후에 발생하는 변형 상태는 한 개가 아니고 두 개의 상태를 가질 수 있게 된다.That is, according to the difference in the polarization values, the displacement values are also asymmetrical, and may have different values by applying and removing the first electric field E1 and the second electric field E2 in opposite directions. The deformation state that occurs after removal by applying an electric field to the electronic device 400 may have two states instead of one.

예를들면 전술한 도 8에 도시한 것과 같이 전자 소자(400)의 활성층(410)은 2가지의 변위 상태를 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 8 , the active layer 410 of the electronic device 400 may have two displacement states.

구체적으로 활성층(410)은 제1 변위(SE1) 및 제2 변위(SE2)를 선택적으로 갖게될 수 있고, 제1 변위(SE1)의 크기는 제2 변위(SE2)의 크기보다 큰 값을 갖는다.Specifically, the active layer 410 may selectively have a first displacement SE1 and a second displacement SE2, and the magnitude of the first displacement SE1 is greater than the magnitude of the second displacement SE2. .

예를들면 전술한 것과 같이 전자 소자(400)의 전기장 제어부(490)를 이용하여 전기장의 방향을 제어하고, 이에 따라 활성층(410)에 형성되는 분극 방향을 제어하여 분극 형태 및 이에 대응하도록 전기장 제거 시 상이한 값의 2 가지 변위 상태를 갖게 할 수 있다.For example, as described above, the direction of the electric field is controlled by using the electric field controller 490 of the electronic device 400, and accordingly, the polarization direction formed in the active layer 410 is controlled to remove the polarization shape and the electric field corresponding thereto. It is possible to have two displacement states of different values.

또한, 활성층(410)이 값이 큰 제1 변위(SE1)를 가질 때 활성층(410)의 에너지 밴드갭의 값은, 활성층(410)이 제1 변위(SE1)보다 작은 값을 갖는 제2 변위(SE2)를 가질 때의 활성층(410)의 에너지 밴드갭의 값보다 큰 값을 가질 수 있다.In addition, when the active layer 410 has a large first displacement SE1 , the energy bandgap of the active layer 410 is a second displacement in which the active layer 410 has a smaller value than the first displacement SE1 . It may have a value greater than the value of the energy bandgap of the active layer 410 when it has SE2.

이러한 활성층(410)이 선택적으로 에너지 밴드값의 크기의 차이를 가짐에 따라 활성층(410)은 선택적으로 상이한 값의 두 가지의 전기적 저항을 가질 수 있다.As the active layer 410 selectively has a difference in the magnitude of the energy band value, the active layer 410 may selectively have two electrical resistances of different values.

예를들면 활성층(410)은 제1 변위(SE1)를 가질 때 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드)를 가질 수 있다. 또한 활성층(410)은 제2 변위(SE2)를 가질 때 제1 전기 저항보다 낮은 제2 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 가질 수 있다. For example, when the active layer 410 has a first displacement SE1, it may have a state (a first mode) having a first electrical resistance. Also, when the active layer 410 has the second displacement SE2 , the active layer 410 may have a second electrical resistance lower than the first electrical resistance (second mode).

그리고 활성층(410)은 이러한 제1 전기 저항을 갖는 상태(제1 모드) 및 제2 값을 갖는 전기 저항을 갖는 상태(제2 모드)를 선택적으로 가질 수 있다.In addition, the active layer 410 may selectively have a state having the first electrical resistance (first mode) and a state having the electrical resistance having the second value (second mode).

예를들면 전술한 것과 같이 전기장 제어부(490)를 통한 전기장의 방향을 제어하여 활성층(410)의 분극 형태를 제어하고, 이러한 분극 형태에 따라 변위 형태가 제어되어, 이에 따라 활성층(410)의 에너지 밴드갭 값이 선택적으로 결정되어, 고저항의 제1 모드 또는 저저항의 제2 모드를 선택적으로 가질 수 있다.For example, as described above, the polarization form of the active layer 410 is controlled by controlling the direction of the electric field through the electric field controller 490, and the displacement form is controlled according to the polarization form, and thus the energy of the active layer 410 is controlled. The bandgap value may be selectively determined to selectively have the first mode of high resistance or the second mode of low resistance.

또한, 전기장 제어부(490)는 제1 전극부(420) 및 상기 제2 전극부(430)에 바이어스 전압을 인가하여 활성층(410)의 밴드갭을 조절할 수 있다.In addition, the electric field controller 490 may adjust the band gap of the active layer 410 by applying a bias voltage to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 .

예를 들어, 제1 전극부(420)와 제2 전극부(430)를 통해 정바이어스 전압을 활성층(410)에 인가하면, 활성층(410)의 에너지 밴드의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 모두 낮아져, 제2 모드에서 제1 연결 전극(450)과 제2 연결 전극(460) 사이에 전류가 더욱 원활하게 흐를 수 있다. For example, when a positive bias voltage is applied to the active layer 410 through the first electrode part 420 and the second electrode part 430 , the conduction band energy level of the energy band of the active layer 410 and the balance band energy All levels are lowered, so that current may more smoothly flow between the first connection electrode 450 and the second connection electrode 460 in the second mode.

한편, 제1 전극부(420)와 제2 전극부(430)에 가해지는 바이어스 전압의 크기는, 활성층(410)의 분극 방향을 바꾸기 위한 전기장을 인가하도록 제1 전극부(420)와 제2 전극부(430)에 가해지는 전압의 크기보다 작아야 한다. On the other hand, the magnitude of the bias voltage applied to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 is such that an electric field for changing the polarization direction of the active layer 410 is applied to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 . It should be smaller than the magnitude of the voltage applied to the electrode part 430 .

다른 예로, 전기장 제어부(490)는 활성층(410)이 제2 모드 상태일 때만 제1 전극부(420)와 제2 전극부(430)에 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 제2 모드 상태에서만 활성층(410)의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지고, 제1 모드 상태에서는 활성층(410)의 밴드갭이 변하지 않으므로, 제1 모드와 제2 모드에서 제1 연결 전극(450)과 제2 연결 전극(460) 사이의 전류의 흐름을 더욱 확실하게 조절할 수 있다.As another example, the electric field controller 490 may apply a bias voltage to the first electrode part 420 and the second electrode part 430 only when the active layer 410 is in the second mode state. Therefore, in the first mode and in the second mode, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer 410 are lowered only in the second mode state, and the band gap of the active layer 410 does not change in the first mode state. The flow of current between the first connection electrode 450 and the second connection electrode 460 may be more reliably controlled.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.14 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면 본 실시예의 전자 소자(500)는 제1 전극부(520), 제2 전극부(530), 활성층(510), 제1 연결 전극(550), 제2 연결 전극(560) 및 전기장 제어부(590)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 14 , the electronic device 500 of this embodiment includes a first electrode part 520 , a second electrode part 530 , an active layer 510 , a first connection electrode 550 , and a second connection electrode 560 . and an electric field controller 590 .

제1 전극부(520), 제2 전극부(530), 활성층(510), 전기장 제어부(590)는 전술한 도 1 내지 도 13의 실시예의 전자 소자(100, 200, 300, 400)에서 설명한 바와 동일하거나 필요에 따라 유사한 범위 내에서 변형하여 적용할 수 있으므로 구체적 설명은 생략하고 상이한 부분을 중심으로 설명하기로 한다.The first electrode part 520 , the second electrode part 530 , the active layer 510 , and the electric field controller 590 are described in the electronic devices 100 , 200 , 300 , and 400 of the embodiments of FIGS. 1 to 13 . Since it can be applied and modified within the same or similar range as necessary, a detailed description will be omitted and different parts will be mainly described.

제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)는 각각 활성층(510)의 면에 서로 이격되도록 형성될 수 있다.The first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be formed on the surface of the active layer 510 to be spaced apart from each other.

또한 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)는 각각 제1 전극부(520) 및 제2 전극부(530)와 이격되도록 배치될 수 있다.Also, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be disposed to be spaced apart from the first electrode part 520 and the second electrode part 530 , respectively.

예를들면 제1 연결 전극(550)은 활성층(510)의 상면에 제1 전극부(520)와 이격되어 배치될 수 있고, 구체적 예로서 활성층(510)의 상면의 일 영역에 제1 전극부(520)가 형성되고 활성층(510)의 상면의 영역 중 제1 전극부(520)가 형성된 영역과 다른 일 영역에 제1 연결 전극(550)이 형성될 수 있다.For example, the first connection electrode 550 may be disposed to be spaced apart from the first electrode part 520 on the upper surface of the active layer 510 , and as a specific example, the first electrode part in one region of the upper surface of the active layer 510 . The first connection electrode 550 may be formed in a region in which the 520 is formed and different from the region in which the first electrode part 520 is formed among the regions of the upper surface of the active layer 510 .

또한 제2 연결 전극(560)은 활성층(510)의 하면에 제2 전극부(530)과 이격되어 배치될 수 있고, 구체적 예로서 활성층(510)의 하면의 일 영역에 제2 전극부(530)가 형성되고 활성층(510)의 하면의 영역 중 제2 전극부(530)가 형성된 영역과 다른 일 영역에 제2 연결 전극(560)이 형성될 수 있다.In addition, the second connection electrode 560 may be disposed to be spaced apart from the second electrode part 530 on the lower surface of the active layer 510 , and as a specific example, the second electrode part 530 in one region of the lower surface of the active layer 510 . .

제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 예를들면 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 알루미늄, 크롬, 구리, 탄탈륨, 티타늄, 몰리브덴 또는 텅스텐을 함유하도록 형성할 수 있다.The first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be formed using various conductive materials. For example, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be formed to contain aluminum, chromium, copper, tantalum, titanium, molybdenum, or tungsten.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 복수의 도전층을 적층한 구조를 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may include a structure in which a plurality of conductive layers are stacked.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있고, 예를들면 산화 인듐(예, In2O3), 산화 주석(예, SnO2), 산화 아연(예, ZnO), 산화 인듐 산화 주석 합금(예, In2O3*?*SnO2) 또는 산화 인듐 산화 아연 합금(예, In2O3

Figure 112020076417618-pat00005
ZnO)을 함유하도록 형성할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be formed using a conductive metal oxide, for example, indium oxide (eg, In 2 O 3 ), tin oxide (eg , SnO 2 ), zinc oxide (eg ZnO), indium tin oxide alloy (eg In 2 O 3 *?*SnO 2 ) or indium zinc oxide alloy (eg In 2 O 3 )
Figure 112020076417618-pat00005
ZnO).

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 전기적 신호의 입출력을 포함하는 단자 부재일 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be terminal members including input/output of electrical signals.

또한 구체적 예로서 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)은 소스 전극 또는 드레인 전극을 포함할 수 있다.Also, as a specific example, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may include a source electrode or a drain electrode.

본 실시예의 전자 소자(500)는 제1 전극부(520) 및 제2 전극부(530)의 사이에 활성층(510)이 배치될 수 있고, 예를들면 접하도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극부(520) 및 제2 전극부(530)와 이격되도록 활성층(510) 상에 제1 연결 전극(550) 및 제2 연결 전극(560)이 형성될 수 있다.In the electronic device 500 according to the present embodiment, the active layer 510 may be disposed between the first electrode part 520 and the second electrode part 530 , for example, to be in contact with each other. In addition, the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may be formed on the active layer 510 to be spaced apart from the first electrode part 520 and the second electrode part 530 .

또한, 활성층(510)의 면 중 일 면에 제1 전극부(520)와 제1 연결 전극(550)을 형성하고 활성층(510)의 면 중 이와 다른 일 면에 제2 전극부(530)와 제2 연결 전극(560)을 형성할 수 있다. 이를 통하여 전자 소자(500)의 소형화 또는 집적화를 용이하게 구현할 수 있다.In addition, the first electrode part 520 and the first connection electrode 550 are formed on one surface of the active layer 510 , and the second electrode part 530 and the second electrode part 530 are formed on the other surface of the active layer 510 . A second connection electrode 560 may be formed. Through this, miniaturization or integration of the electronic device 500 can be easily implemented.

또한, 경우에 따라 제1 전극부(520) 및 제1 연결 전극(550)은 동일한 재료를 이용하여 동시에 패터닝하여 형성하고 제2 전극부(530) 및 제2 연결 전극(560)은 동일한 재료를 이용하여 동시에 패터닝하여 형성할 수 있고, 이를 통하여 전자 소자(500)의 제조 특성을 향상하고 정밀한 패턴 형성을 통한 미세 선폭 구조를 용이하게 형성할 수 있다.In addition, in some cases, the first electrode part 520 and the first connection electrode 550 are formed by simultaneously patterning using the same material, and the second electrode part 530 and the second connection electrode 560 are formed of the same material. It can be formed by simultaneously patterning using the same, thereby improving the manufacturing characteristics of the electronic device 500 and can easily form a fine line width structure through precise pattern formation.

한편, 본 실시예는 전술한 실시예들과 같이 활성층(510) 내부에서의 전기장이 비대칭적으로 유도될 수 있고, 이로 인하여, 상이한 방향의 전기장을 인가시 전기장의 크기가 동일한 경우에도 전기장 제거 시점에서의 제1 분극 방향의 분극의 크기와 전기장 제거 시점에서의 2 분극 방향의 크기는 상이할 수 있다. On the other hand, in this embodiment, the electric field inside the active layer 510 can be asymmetrically induced as in the above-described embodiments, and therefore, when electric fields in different directions are applied, even when the electric fields have the same magnitude, the electric field is removed at the time of removal. The magnitude of the polarization in the first polarization direction may be different from the magnitude of the polarization in the second polarization direction at the time of removing the electric field.

이에 따라 활성층(510)은 상이한 제1 변위 및 제2 변위를 갖게 될 수 있고, 활성층(510)은 서로 상이한 2개의 저항을 갖는 제1 모드 및 제2 모드를 용이하게 구현할 수 있다. Accordingly, the active layer 510 may have different first and second displacements, and the active layer 510 may easily implement the first mode and the second mode having two different resistances.

이를 통하여 활성층(510)이 높은 저항값을 갖는 제1 모드 및 낮은 저항값을 갖는 제2 모드에서 제1 연결 전극과 제2 연결 전극 사이의 전류의 흐름은 차이가 발생할 수 있다. 예를들면 제1 모는 오프(off)에 대응하여 제1 연결 전극과 제2 연결 전극 사이에 전류의 흐름이 발생하지 않거나 전류의 흐름이 설정 기준 이하일 수 있고, 제2 모드는 온(on)에 대응하여 제1 연결 전극과 제2 연결 전극 사이에 전류의 흐름이 발생하거나 설정 기준을 초과할 수 있다.Through this, a difference in the flow of current between the first connection electrode and the second connection electrode may occur in the first mode in which the active layer 510 has a high resistance value and the second mode in which the resistance value is low. For example, in response to the first mode being off (off), the flow of current between the first connection electrode and the second connection electrode may not occur or the flow of current may be less than a set standard, and the second mode is on Correspondingly, a flow of current between the first connection electrode and the second connection electrode may occur or may exceed a set criterion.

또한, 제1 전극부(520)와 제2 전극부(530)를 통해 정바이어스 전압을 활성층(510)에 인가하면, 활성층(510)의 에너지 밴드의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 모두 낮아져, 제1 연결 전극(550)과 제2 연결 전극(560) 사이에 전류의 흐름이 더욱 원활하게 발생할 수 있다. In addition, when a positive bias voltage is applied to the active layer 510 through the first electrode part 520 and the second electrode part 530 , the conduction band energy level and the balance band energy level of the energy band of the active layer 510 are All of them are lowered, so that the flow of current between the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 may occur more smoothly.

이를 통하여 전자 소자의 제1 연결 전극(550)과 제2 연결 전극(560) 사이의 전류의 흐름을 용이하게 제어할 수 있다.Through this, it is possible to easily control the flow of current between the first connection electrode 550 and the second connection electrode 560 of the electronic device.

결과적으로 전자 소자(500)를 메모리 기타 다양한 전자 회로 구성 부재를 구현하는데 적용할 수 있다.As a result, the electronic device 500 can be applied to implement a memory and other various electronic circuit components.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 16은 도 15의 H 방향에서 본 평면도이다.15 is a cross-sectional view schematically illustrating an electronic device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a plan view viewed from the H direction of FIG. 15 .

도 15 및 도 16을 참조하면 본 실시예의 전자 소자(600)는 제1 전극부(620), 제2 전극부(630), 활성층(610), 전기장 제어부(690), 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)를 포함할 수 있다.15 and 16 , the electronic device 600 of this embodiment includes a first electrode part 620 , a second electrode part 630 , an active layer 610 , an electric field controller 690 , and a first connection electrode 650 . ) and a second connection electrode 660 .

제1 전극부(620), 제2 전극부(630), 활성층(610), 전기장 제어부(690)는 전술한 도 1 내지 도 12의 실시예의 전자 소자(100, 200, 300, 400)에서 설명한 바와 동일하거나 필요에 따라 유사한 범위 내에서 변형하여 적용할 수 있으므로 구체적 설명은 생략하고 상이한 부분을 중심으로 설명하기로 한다. The first electrode part 620 , the second electrode part 630 , the active layer 610 , and the electric field controller 690 are described in the electronic devices 100 , 200 , 300 , and 400 of the embodiments of FIGS. 1 to 12 . Since it can be applied and modified within the same or similar range as necessary, a detailed description will be omitted and different parts will be mainly described.

제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)는 각각 활성층(610)의 면에 서로 이격되도록 형성될 수 있다.The first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be formed to be spaced apart from each other on the surface of the active layer 610 , respectively.

또한 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)는 각각 제1 전극부(620) 및 제2 전극부(630)와 이격되도록 배치될 수 있다.Also, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be disposed to be spaced apart from the first electrode part 620 and the second electrode part 630 , respectively.

예를들면 제1 연결 전극(650)은 활성층(610)의 상면에 제1 전극부(620)와 이격되어 배치될 수 있고, 구체적 예로서 활성층(610)의 상면의 일 영역에 제1 연결 전극(650)이 형성되고 활성층(610)의 상면에 제1 연결 전극(650)을 둘러 싸도록 제1 전극부(620)가 형성될 수 있다.For example, the first connection electrode 650 may be disposed to be spaced apart from the first electrode unit 620 on the upper surface of the active layer 610 , and as a specific example, the first connection electrode 650 may be disposed on one region of the upper surface of the active layer 610 . The first electrode part 620 may be formed so that the 650 is formed and surrounds the first connection electrode 650 on the upper surface of the active layer 610 .

제1 전극부(620)는 오픈부(620H)를 포함할 수 있고, 제1 연결 전극(650)은 오픈부(620H) 내에 제1 전극부(620)과 이격되도록 배치될 수 있다.The first electrode part 620 may include an open part 620H, and the first connection electrode 650 may be disposed in the open part 620H to be spaced apart from the first electrode part 620 .

또한 제2 연결 전극(660)은 활성층(610)의 하면에 제2 전극부(630)와 이격되어 배치될 수 있고, 구체적 예로서 활성층(610)의 하면의 일 영역에 제2 연결 전극(660)이 형성되고 활성층(610)의 하면에 제2 연결 전극(660)을 둘러 싸도록 제2 전극부(630)가 형성될 수 있다.In addition, the second connection electrode 660 may be disposed to be spaced apart from the second electrode part 630 on the lower surface of the active layer 610 , and as a specific example, the second connection electrode 660 in one region of the lower surface of the active layer 610 . ) is formed and the second electrode part 630 may be formed on the lower surface of the active layer 610 to surround the second connection electrode 660 .

제2 전극부(630)는 오픈부(630H)를 포함할 수 있고, 제2 연결 전극(560)은 오픈부(630H) 내에 제2 전극부(630)과 이격되도록 배치될 수 있다.The second electrode part 630 may include an open part 630H, and the second connection electrode 560 may be disposed in the open part 630H to be spaced apart from the second electrode part 630 .

제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 다양한 도전성 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 예를들면 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 알루미늄, 크롬, 구리, 탄탈륨, 티타늄, 몰리브덴 또는 텅스텐을 함유하도록 형성할 수 있다.The first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be formed using various conductive materials. For example, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be formed to contain aluminum, chromium, copper, tantalum, titanium, molybdenum, or tungsten.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 복수의 도전층을 적층한 구조를 포함할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may include a structure in which a plurality of conductive layers are stacked.

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있고, 예를들면 산화 인듐(예, In2O3), 산화 주석(예, SnO2), 산화 아연(예, ZnO), 산화 인듐 산화 주석 합금(예, In2O3

Figure 112020076417618-pat00006
SnO2) 또는 산화 인듐 산화 아연 합금(예, In2O3
Figure 112020076417618-pat00007
ZnO)을 함유하도록 형성할 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be formed using a conductive metal oxide, for example, indium oxide (eg, In 2 O 3 ), tin oxide (eg , SnO 2 ), zinc oxide (eg ZnO), indium oxide tin oxide alloy (eg In 2 O 3 )
Figure 112020076417618-pat00006
SnO 2 ) or an indium oxide zinc oxide alloy (eg In 2 O 3 )
Figure 112020076417618-pat00007
ZnO).

선택적 실시예로서 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 전기적 신호의 입출력을 포함하는 단자 부재일 수 있다.As an optional embodiment, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may be terminal members including input/output of electrical signals.

또한 구체적 예로서 제1 연결 전극(650) 및 제2 연결 전극(660)은 소스 전극 또는 드레인 전극을 포함할 수 있다.Also, as a specific example, the first connection electrode 650 and the second connection electrode 660 may include a source electrode or a drain electrode.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the embodiment are only embodiments, and do not limit the scope of the embodiment in any way. In addition, unless there is a specific reference such as "essential", "importantly", etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.

실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.In the specification of embodiments (especially in the claims), the use of the term “the” and similar referential terms may be used in both the singular and the plural. In addition, when a range is described in the embodiment, it includes the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is a description to the contrary), and each individual value constituting the range is described in the detailed description. . Finally, the steps constituting the method according to the embodiment may be performed in an appropriate order, unless the order is clearly stated or there is no description to the contrary. The embodiments are not necessarily limited according to the description order of the steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the embodiment is merely for describing the embodiment in detail, and unless it is limited by the claims, the scope of the embodiment is limited by the examples or exemplary terminology. it is not In addition, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations, and changes may be made in accordance with design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.

100, 200, 300, 400, 500, 600: 전자 소자
110, 210, 310, 410, 510, 610: 활성층
120, 220, 320, 420, 520, 620: 제1 전극부
130, 230, 330, 430, 530, 630: 제2 전극부
150, 250, 350, 450, 550, 650: 제1 연결 전극
160, 260, 360, 460, 560, 660: 제2 연결 전극
100, 200, 300, 400, 500, 600: electronic device
110, 210, 310, 410, 510, 610: active layer
120, 220, 320, 420, 520, 620: first electrode part
130, 230, 330, 430, 530, 630: second electrode part
150, 250, 350, 450, 550, 650: first connection electrode
160, 260, 360, 460, 560, 660: second connection electrode

Claims (8)

도전성 재료를 함유하는 제1 전극부;
상기 제1 전극과 이격되고 도전성 재료를 함유하는 제2 전극부;
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 사이에 배치되고 자발 분극성 재료를 포함하고 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성된 활성층;
상기 활성층 상에 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 이격되도록 형성된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극; 및
상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 연결되어 전기장을 인가하도록 형성된 전기장 제어부를 포함하고,
상기 전기장 제어부는 적어도 상기 제2 모드에서 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부에 바이어스 전압을 인가하고,
상기 제1 전극부와 상기 활성층 사이의 전기적 특성은 상기 제2 전극부와 상기 활성층 사이의 전기적 특성과 상이하도록 형성된 것을 포함하는,
전자 소자.
a first electrode portion containing a conductive material;
a second electrode part spaced apart from the first electrode and containing a conductive material;
disposed between the first electrode portion and the second electrode portion and comprising a spontaneously polarizable material and formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance active layer;
a first connection electrode and a second connection electrode formed on the active layer to be spaced apart from the first electrode part and the second electrode part; and
and an electric field control unit connected to the first electrode unit and the second electrode unit to apply an electric field,
The electric field controller applies a bias voltage to the first electrode part and the second electrode part at least in the second mode,
Electrical characteristics between the first electrode part and the active layer include those formed to be different from the electrical characteristics between the second electrode part and the active layer,
electronic device.
제1항에 있어서,
상기 바이어스 전압의 인가시, 상기 활성층의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지는 전자 소자.
According to claim 1,
When the bias voltage is applied, the conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer are lowered.
제1항에 있어서,
상기 제2 모드에서 상기 제1 연결 전극과 상기 제2 연결 전극 사이에 전류가 흐르는 전자 소자.
According to claim 1,
An electronic device through which a current flows between the first connection electrode and the second connection electrode in the second mode.
제1항에 있어서,
상기 활성층은 상기 제1 모드와 상기 제2 모드에서 서로 상이한 변위를 가지는 전자 소자.
According to claim 1,
The active layer has different displacements in the first mode and the second mode.
자발 분극성 재료를 포함하고 제1 전기 저항을 갖는 제1 모드 및 상기 제1 전기 저항보다 낮은 값을 갖는 제2 모드를 선택적으로 갖도록 형성된 활성층을 포함하는 전자 소자에 대하여,
상기 활성층이 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드를 가지도록 상기 활성층에 전기장을 인가하는 단계; 및
상기 활성층에 바이어스 전압을 인가하는 단계;를 포함하고,
상기 전기장은 상기 활성층을 사이에 두고 서로 이격되며, 상기 활성층과 접하여 형성된 제1 전극부와 제2 전극부에 의해 형성되고,
상기 활성층이 적어도 상기 제2 모드를 가질 때, 상기 바이어스 전압은 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 통해 인가되며,
상기 바이어스 전압의 인가에 의해 상기 활성층의 컨덕션밴드에너지레벨과 밸러스밴드에너지레벨이 낮아지고,
상기 제1 전극부와 상기 활성층 사이의 전기적 특성은 상기 제2 전극부와 상기 활성층 사이의 전기적 특성과 상이하도록 형성된 것을 포함하는,
전자 소자 제어 방법.
For an electronic device comprising: an active layer comprising a spontaneously polarizable material and formed to selectively have a first mode having a first electrical resistance and a second mode having a value lower than the first electrical resistance;
applying an electric field to the active layer so that the active layer has the first mode or the second mode; and
Including; applying a bias voltage to the active layer;
The electric field is spaced apart from each other with the active layer therebetween, and is formed by a first electrode part and a second electrode part formed in contact with the active layer,
When the active layer has at least the second mode, the bias voltage is applied through the first electrode part and the second electrode part,
The conduction band energy level and the balance band energy level of the active layer are lowered by the application of the bias voltage,
Electrical characteristics between the first electrode part and the active layer include those formed to be different from the electrical characteristics between the second electrode part and the active layer,
Electronic device control method.
제5항에 있어서,
상기 활성층 상에 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 이격되도록 형성된제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 포함하고,
상기 제1 모드 및 상기 제2 모드의 선택에 의해 상기 제1 연결 전극과 상기 제2 연결 전극 사이에서 전류의 흐름을 제어하는 전자 소자 제어 방법.
6. The method of claim 5,
a first connection electrode and a second connection electrode formed on the active layer to be spaced apart from the first electrode part and the second electrode part;
An electronic device control method for controlling the flow of current between the first connection electrode and the second connection electrode by selecting the first mode and the second mode.
제1항에 있어서,
상기 전기장 제어부를 통하여 상기 활성층에 제1 전기장을 인가하고 제거한 후의 분극값의 크기는,
상기 전기장 제어부를 통하여 상기 활성층에 상기 제1 전기장과 같은 크기이고 방향이 반대인 제2 전기장을 인가하고 제거한 후의 분극값의 크기와 상이하도록 형성된 것을 포함하는, 전자 소자.
According to claim 1,
The magnitude of the polarization value after applying and removing the first electric field to the active layer through the electric field controller is,
and a second electric field having the same magnitude and opposite direction to the first electric field to the active layer through the electric field controller and formed to be different from the polarization value after removal of the second electric field.
제7항에 있어서,
상기 제1 전기장을 인가하고 제거한 후의 상기 활성층의 전기적 저항은,
상기 제2 전기장을 인가하고 제거한 후의 상기 활성층의 전기적 저항과 상이한 값을 갖도록 형성된 것을 포함하는, 전자 소자.
8. The method of claim 7,
The electrical resistance of the active layer after application and removal of the first electric field is,
and formed to have a value different from an electrical resistance of the active layer after application and removal of the second electric field.
KR1020200090832A 2020-07-22 2020-07-22 Electronic device and method of controlling electronic device KR102408639B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090832A KR102408639B1 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Electronic device and method of controlling electronic device
KR1020220038421A KR20220045941A (en) 2020-07-22 2022-03-28 Electronic device and method of controlling electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090832A KR102408639B1 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Electronic device and method of controlling electronic device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220038421A Division KR20220045941A (en) 2020-07-22 2022-03-28 Electronic device and method of controlling electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220012450A KR20220012450A (en) 2022-02-04
KR102408639B1 true KR102408639B1 (en) 2022-06-16

Family

ID=80268401

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200090832A KR102408639B1 (en) 2020-07-22 2020-07-22 Electronic device and method of controlling electronic device
KR1020220038421A KR20220045941A (en) 2020-07-22 2022-03-28 Electronic device and method of controlling electronic device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220038421A KR20220045941A (en) 2020-07-22 2022-03-28 Electronic device and method of controlling electronic device

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102408639B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010202439A (en) 2009-03-02 2010-09-16 Okayama Univ Magnetoelectric effect material and electronic element comprising magnetoelectric effect material
US20170256552A1 (en) 2016-03-01 2017-09-07 Namlab Ggmbh Application of Antiferroelectric Like Materials in Non-Volatile Memory Devices

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7304880B2 (en) * 2003-05-08 2007-12-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric switch and memory device using the same
KR101868348B1 (en) * 2011-10-13 2018-06-19 엘지전자 주식회사 Electric switch and method for manufacturing the same
FR2989212B1 (en) * 2012-04-10 2014-05-02 Centre Nat Rech Scient USE OF CENTROSYMETRIC MOTOR INSULATION IN A RESISTIVE SWITCHING DATA STORAGE MEMORY

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010202439A (en) 2009-03-02 2010-09-16 Okayama Univ Magnetoelectric effect material and electronic element comprising magnetoelectric effect material
US20170256552A1 (en) 2016-03-01 2017-09-07 Namlab Ggmbh Application of Antiferroelectric Like Materials in Non-Volatile Memory Devices

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220045941A (en) 2022-04-13
KR20220012450A (en) 2022-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220173315A1 (en) Rram crossbar array circuits with specialized interface layers for low current operation
CN103682093A (en) Resistance memory cell, resistance memory array and method of forming the same
KR102652757B1 (en) Variable low resistance line non-volatile memory device and operating method thereof
KR102408639B1 (en) Electronic device and method of controlling electronic device
KR102326601B1 (en) Electronic device and method of controlling electronic device
US20220131483A1 (en) Method for controlling current path range by using electric field, and electronic circuit
KR102246248B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102623526B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102246247B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102246246B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102606509B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102599623B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102230796B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102280823B1 (en) Variable low resistance area based memory device and controlling thereof
KR102629599B1 (en) Variable low resistance area based memory device and controlling thereof
KR102302898B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102656291B1 (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR102154638B1 (en) Variable low resistance line non-volatile memory device and operating method thereof
KR20200106015A (en) Controlling method for electric current path using electric field and electric circuit
KR20210021201A (en) Variable low resistance area based electronic device, method of manufacturing the same and method of controlling the same
KR20210052414A (en) Variable low resistance area based electronic device and controlling thereof
KR20200106869A (en) Variable low resistance line non-volatile memory device and operating method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right